Improvement of beam transport and target station of technological linac “EPOS”

To increase the reliability of operation and simplify the precise tuning of the beam it is proposed to upgrade the output part of the accelerator “EPOS” NSC KIPT that operates in the range of electron energies 25…35 MeV and beam power up to 12 kW. An additional collimator, beam profile scanner and a wide aperture beam current monitor is offered to install. It is also proposed to upgrade the target station, which will improve the quality of irradiation and improve working conditions for personnel.Для підвищення надійності роботи і спрощення точного проведення пучка пропонується модернізувати вихідну частину прискорювача “ЕПОС” ННЦ ХФТІ, що працює в діапазоні енергій електронів 25…35 МеВ і потужності пучка до 12 кВт. Пропонується установка додаткового коліматора, сканера профілю пучка та широкоапертурного монітора струму пучка. Також пропонується модернізувати мішеневі пристрої, що підвищить якість опромінювання і поліпшить умови роботи персоналу.Для повышения надёжности работы и упрощения точной проводки пучка предлагается модернизировать выходной тракт ускорителя “ЭПОС” ННЦ ХФТИ, который работает в диапазоне энергий электронов 25…35 МэВ и мощности пучка до 12 кВт. Предлагается установка дополнительного коллиматора, сканера профиля пучка и широкоапертурного монитора тока пучка. Также предлагается модернизировать мишенные устройства, что повысит качество облучения и улучшит условия работы персонала

Development and study of the operation made of a programmed current source for scanning electromagnet of technological electron linacs

The investigation of the programmed current source for the beam scanning system has shown the possibility of flexible regulation of characteristics of electron beams at a linac exit

Development and study of the operation made of a programmed current source for scanning electromagnet of technological electron linacs

The investigation of the programmed current source for the beam scanning system has shown the possibility of flexible regulation of characteristics of electron beams at a linac exit

Monitoring of the electron beam position in industrial linacs

Recently the technological linear electron accelerators with the energy up to 10 and 25 MeV and the pulse current up to 1A have been developed and put into operation in the "Accelerator" R&D Production Establishment of the National Science Center, Kharkov Institute of Physics and Technology [1]. The zone of the technological object irradiation by the accelerated electrons is created by the magnetic scanning system. Wide-aperture (50x200 and 50x300 mm) magneto-induction position monitors have been designed to control the electron beam position. Signals from the monitor are used in the accelerator control system

Monitoring position of the electron beam in the air

A possibility of operative control position of the electron beam with energy up to 30 MeV, pulse current up to 1 A with 3.5 pulse length and operate frequency from 50 to 300 Hz at the exit of two-structure linac has been investigated. The zone of technological objects irradiated by accelerated electrons is created with the magnet system. The irradiated samples are situated in the ambient air of the linac bunker. Special secondary-emission monitor is developed for the operative control of the beam position on the target. The monitor signals are used by the linac control system.Досліджується можливість оперативного контролю положення пучка електронів на виході двосекційного лінійного прискорювача електронів (ЛПЕ) енергією до 30 МеВ з імпульсним струмом до 1 А тривалості 3.5 мкс і робочою частотою 50...300 Гц. Створення зони опромінення технологічних об’єктів прискореними електронами здійснюється магнітною системою. Опромінюванні об’єкти розміщуються у воздушній атмосфері бункера ЛПЕ. Для оперативного контролю положення пучка на мішені розроблено спеціальний монітор вторинної емісії. Сигнали з монітора використовуються в системі управління прискорювачем.Исследуется возможность оперативного контроля положения пучка электронов на выходе двухсекционного линейного ускорителя электронов (ЛУЭ) энергией до 30 МэВ, с импульсным током до 1 А длительностью 3,5 мкс и рабочей частотой 50...300 Гц. Создание зоны облучения технологических объектов ускоренными электронами осуществляется магнитной системой. Облучаемые объекты расположены в воздушной атмосфере в бункере ЛУЭ. Для оперативного контроля положения пучка на мишени разработан специальный монитор вторичной эмиссии. Сигналы с монитора используются в системе управления ускорителем

Operational control of an average beam energy at a technological electron linac

The paper reports the results of development of a technique for beam uninterrupted measurement, and also some experimental data from measurements of an average electron beam energy at the technological accelerator KUT-20. The technique involves a compact pulsed magnet-deflector and a transit-time monitor of beam center position. The magnet is excited by a meander-type current pulse of 300 ms duration. The equipment used provides measurements up to 40 MeV. A relative error of measurements makes 5%.Приведены результаты разработки и некоторые экспериментальные данные измерения средней энергии пучка электронов в технологическом ускорителе КУТ-20 без прерывания пучка. Блок измерения включает в себя компактный импульсный магнит–дефлектор и пролетный монитор положения центра пучка. Магнит возбуждается импульсом тока типа «меандр» длительностью 300 мс. Используемая аппаратура позволяет проводить измерения до 40 МэВ. Относительная погрешность измерений составляет 5%.Приведені результати розробки і деякі експериментальні дані вимірювання середньої енергії пучка електронів в технологічному прискорювачі КУТ-20 без перерв пучка. Блок вимірювання включає в себе компактний імпульсний магніт–дефлектор і пролітний монітор положення центра пучка. Магніт збуджується імпульсом струму типу «меандр» тривалістю 300 мс. Використовувана апаратура дозволяє проводити вимірювання до 40 МеВ. Відносна похибка вимірювання складає 5%

Control of pulsed beam parameters at the exit channel of the high-intensity linac

Control of beam parameters is important for maintenance of linac operating conditions, as well as, for securing a high-speed protection of exit channel components against the beam damage. For this purpose the beam current, beam center position and ellipse cross-section (10 MeV, 10 kW, 1 А/pulse, 300 Hz, 3.5 μs) are measured at the output part of linac. Two similar current sensors, position sensor and water-cooled copper collimator in the gap between the current sensors were used. All the sensors of a magnetic induction type have windings on ferrite coils placed in vacuum. The system is described and the component calibration results are reported. The coefficient of beam losses during the transit through the collimator is calculated with the use of a special microprocessor placed in the ADC module which receives the signal from two current sensors. An algorithm of signal digitization eliminates the failures under the action of pulse interference. When the set threshold of beam losses is exceeded, the signal from the electron source blocking enters into the linac synchronization unit. Control of position sensor signals is carried out without beam chopping by the on-line comparison between the four position sensor signals and the current sensor signal being placed in the same case. The data on the beam parameters are displayed on the PC screen. The system is successfully used during several years.Контроль параметров пучка важен как для поддержания режима работы ЛУЭ, так и для организации быстрой защиты от поражения элементов выходного тракта пучком. Для этого на тракте вывода пучка (10 МэВ, 10 кВт, 1 А/имп., 300 Гц, 3,5 мкс) измеряются ток пучка, положение его центра и эллиптичность поперечного сечения. Использованы два идентичных датчика тока, датчик положения и водоохлаждаемый медный коллиматор в промежутке между датчиками тока. Все датчики магнитоиндукционного типа с обмотками на ферритовых кольцах, помещенных в вакуум. Описана конструкция и приведены результаты калибровки всех элементов. Коэффициент потерь пучка при пролёте коллиматора рассчитывается специальным микропроцессором, размещённым в модуле АЦП, на который поступают сигналы от двух датчиков тока. Алгоритм оцифровки сигналов устраняет сбои при воздействии импульсной помехи. При превышении установленного порога потерь пучка в блок синхронизации ЛУЭ поступает сигнал блокировки источника электронов. Контроль сигналов с датчика положения без прерывания пучка проводится путём оперативного сравнения суммы четырёх сигналов датчика положения с сигналом датчика тока, размещённых в одном корпусе. Данные о параметрах пучка выведены на дисплей ЭВМ. Система успешно используется в течение нескольких лет.Контроль параметрів пучка важливий як для підтримки режиму роботи ЛПЕ, так і для організації швидкого захисту від поразки елементів вихідного тракту пучком. Для цього на тракті виводу пучка (10 МеВ, 10 кВт, 1 А/імп., 300 Гц, 3,5 мкс) вимірюються струм пучка, положення його центра та еліптичність поперечного перерізу. Були використані два ідентичних датчика струму, датчик положення та водоохолоджуваний мідний коліматор проміж датчиками струму. Всі датчики магнітоіндукційного типу з обмотками на феритових кільцях, які знаходяться у вакуумі. Описана конструкція та приведені результати калібровки усіх елементів. Коефіцієнт витрат пучка при прольоті коліматора розраховується спеціальним мікропроцесором, який знаходиться у модулі АЦП, на який приходять сигнали від двох датчиків струму. Алгоритм оцифровки сигналів зменшує вплив імпульсної перешкоди. При перевищенні встановленого порогу втрат пучка в блок синхронізації ЛПЕ подається сигнал блокування джерела електронів. Контроль сигналів з датчика положення без переривання пучка здійснюється шляхом оперативного порівняння суми чотирьох сигналів датчика положення з сигналом датчика струму, які розміщені в одному корпусі. Параметри пучка виводяться на дисплей комп’ютера. Система успішно використовується на протязі декількох років

Control system of electron linac LU-40

The reconstruction of a two-section electron LU-40 linac was finished in 2004. The accelerator consists of two accelerating sections and an injector, the latter includes a diode electron gun, a klystron type buncher and an accelerating cavity. Pulse current at the accelerator exit is up to 200 µA, the beam energy is up to 100 MeV.В 2004 году закончена реконструкция двухсекционного линейного ускорителя электронов ЛУ-40. Ускоритель состоит из двух ускоряющих секций и инжектора, который включает в себя диодную электронную пушку, группирователь и ускоряющий резонатор. Импульсный ток на выходе ускорителя до 200 мА, энергия пучка до 100 МэВ.У 2004 році закінчено реконструкцію двохсекційного лінійного прискорювача електронів ЛП-40. Прискорювач складається з двох прискорюючих секцій та інжектора, який включає до себе діодну електронну гармату, груповач і прискорюючий резонатор. Імпульсний струм на виході прискорювача досягає 200 мА, енергія пучка − 100 МеВ

Beam parameters of an S-band electron linac with beam energy of 30…100 MeV

An S-band electron linac has been erected at the NSC KIPT to cover an energy range from 30 to about of 100 MeV. The linac consists of a couple of four-meter long piecewise homogeneous accelerating sections. Each section is supplied with RF power from a separate klystron KIU-12AM. The feature of the linac is in the use of an injector based on evanescent oscillations. Results of beam parameters’ measurement of at the linac exit are presented.В ННЦ ХФТИ создан линейный ускоритель электронов 10-см диапазона на энергию 30…100 MэВ. Уско- ритель состоит из двух кусочно-однородных четырехметровых ускоряющих секций. СВЧ-питание каждой секции осуществляется от клистрона КИУ-12AM. Особенностью линейного ускорителя является использо- вание инжектора, основанного на нераспространяющихся колебаниях. Приведены результаты измерения па- раметров пучка на выходе ускорителя.Наведені результати вимірювання параметрів пучка на виході створеного в ННЦ ХФТІ прискорювача електронів. Прискорювач складається з двох кусково-однорідних чотирьохметрових прискорювальних секцій. Живлення кожної секції здійснюється від клістрона КІУ-12АМ. Особливістю прискорювача є застосування інжектора, заснованого на коливаннях, що не розповсюджуються