Investigation of beam extraction and formation in the ions injector

The results of analytical and numerical studies an ion beam extraction and formation from a plasma source are presented. The influence of ion optics parameters on the ion beam characteristics is studied. The studies were carried out using a package of three-dimensional computer simulation of ion beams optics with allowance for space charge - IBSimu. The results show that of extraction electrode shape has an important role in shaping of the ion beam characteristics.Представлені результати аналітичного та чисельного досліджень процесу вилучення та формування іонного пучка з плазмового джерела. Вивчено вплив параметрів іонної оптики на характеристики пучка іонів. Дослідження проводилися з використанням пакета тривимірного комп'ютерного моделювання оптики іонних пучків з урахуванням просторового заряду – IBSimu. Програмний код базується на бібліотеках С++. Результати показують, форма електрода, що екстрагує, грає важливу роль у формуванні характеристик іонного пучка.Представлены результаты аналитического и численного исследований процесса извлечения и формирования ионного пучка из плазменного источника. Изучено влияние параметров ионной оптики на характеристики пучка ионов. Исследования проводились с использованием пакета трехмерного компьютерного моделирования оптики ионных пучков с учетом пространственного заряда – IBSimu. Программный код базируется на библиотеках С++. Результаты показывают, что форма экстрагирующего электрода играет важную роль в формировании характеристик ионного пучка

Experimental research on plasma destruction of bone tissue

The main condition in achieving a favorable outcome is surgical treatment of patients with tumor-like diseases and benign bone tumors erosion of neoplasm within the healthy tissues. To reduce the number of recurrences the various chemical and physical methods on resection areas have been performed. The authors have proposed a new method of low temperature plasma treatment of bone tissue with the temperature of 20000°C. Exposing the plasma flow on bone tissue leads to loss of all cellular elements including neoplastic elements with preservation of the mineral bone structure. The direct correlation between the capacity of the plasma flow and intensity of bone destruction has been defined. This allows a differentiated use of plasma destruction in skeletal bones according to anatomy, size and type of bone tissue (spongy or cortical) as well as patient's individual condition of the tissu

Transport and matching of the injecting beam

The properties of multi-element axially symmetric electrostatic lenses as a possible matching device of linear accelerator injector are considered. The electrostatic lenses are more effective at small (up to 150 keV) injection energy which used for small sized linear accelerators of ions. The criteria for choosing the most suitable lens parameters are discussed. The results of five-electrode lens study are presented. The investigation was carried out by a numerical method. Preliminary modeling was carried out applying original programs developed at NSC KIPT in which numerical code based on the integral equations method for calculating the distribution of the field strength between the electrodes of a lens was used. For a detailed numerical study of the five-electrode electrostatic lens, was used a package of three-dimensional computer simulation of charged particle optics – IBSimu.Розглянуті властивості багатоелектродних оксіально-симетричних електростатичних лінз в якості пристрою інжектора лінійного прискорювача іонів, що транспортує та узгоджує. Такі лінзи найбільш ефективні в області малих (до 150 кеВ) енергій інжекції, які використовуються у малогабаритних прискорювачах іонів. Обговорюються критерії вибору параметрів лінз. Представлені результати дослідження п’ятиелементної лінзи. Дослідження проводилося чисельним методом. Попереднє моделювання виконано з використанням оригінальних програм, розроблених у ННЦ ХФТІ, в яких для розрахунку розподілу напруженості поля між електродами лінзи використаний чисельний код на основі методу інтегральних рівнянь. Детальне дослідження п'ятиелектродної електростатичної лінзи було виконано з використанням пакету тривимірного комп'ютерного моделювання оптики заряджених частинок – IBSimu.Рассмотрены свойства многоэлементных аксиально-симметричных электростатических линз как возможного согласующего устройства инжектора линейного ускорителя ионов. Такие линзы наиболее эффективны в области малых (до 150 кэВ) энергий инжекции, используемых в малогабаритных ускорителях ионов. Обсуждаются критерии выбора наиболее подходящих параметров линз. Представлены результаты исследования пятиэлементной линзы. Исследование проводилось численным методом. Предварительное моделирование выполнено с использованием оригинальных программ, разработанных в ННЦ ХФТИ, в которых для расчёта распределения напряжённости поля между электродами линзы использован численный код на основе метода интегральных уравнений. Детальное исследование пятиэлектродной электростатической линзы было выполнено с использованием возможностей пакета трехмерного компьютерного моделирования оптики заряженных частиц – IBSimu

Modernization of injection system of accelerator MLUD-3

Modernization of the injector accelerator MLUD-3 was undertaken in order to create preconditions for the increase of the accelerated average current and improve of control parameters of the injector. Measures to increase the accelerated averaged current was directed to the extension of the pulse duration of the injection to the value of the pulse duration of the accelerating field, the conversion of the ion beam from the injector into the converging beam with parameters required for proper matching with the accelerating structure and to ensure the possibility of increasing the frequency of the pulse of injection.Представлено результати модернізації системи інжекції прискорювача МЛУД-3. Система інжекції доповнена пристроєм узгодження на основі багатоелектродної електростатичної лінзи, яка забезпечує транспортування і погодження характеристик інжектованого пучка з каналом, який прискорює. Удосконалена система електричного живлення інжектора. Поліпшені характеристики й надійність роботи високовольтних модуляторів джерела іонів і лінзи. Управління роботою пристрою живлення іонного джерела, що знаходиться під високим потенціалом, і знімання інформації з пристрою забезпечують оптроні лінії зв'язку. Створено сучасний таймерний пристрій для управління і синхронізації імпульсних пристроїв прискорювача. Таймер сполучається з персональним комп'ютером, що забезпечує управління і збереження режимів роботи. Збільшено об’єм вакуумних камер системи інжекції і потужність засобів відкачування, що поліпшило вакуумні характеристики і підвищило надійність роботи системи інжекції.Представлены результаты модернизации системы инжекции ускорителя МЛУД-3. Система инжекции дополнена устройством согласования на основе многоэлектродной электростатической линзы, которая обеспечила транспортировку и согласование характеристик инжектируемого пучка с ускоряющим каналом. Усовершенствована система электропитания инжектора. Улучшены характеристики и надежность работы высоковольтных модуляторов источника ионов и линзы. Управление работой устройства питания ионного источника, находящегося под высоким потенциалом, и съем информации с устройства переведены на оптронные линии связи. Создано современное таймерное устройство для управления и синхронизации импульсных устройств ускорителя. Устройство сопрягается с персональным компьютером, обеспечивающим управление и сохранение режимов работы. Увеличены объем вакуумных камер системы инжекции и мощность средств откачки, что улучшило вакуумные характеристики и повысило надежность работы системы инжекции

RF power supply system for ion technology accelerator

An analytical complex is being created at the NSC KIPT for the study of materials by activation analysis. The design, characteristics and tuning results of the first channel of the high-frequency power supply system of the linear deuteron accelerator are presented. The accelerator will be used as a driver of the neutron source. The system will provide input into the resonator up to 500 kW of RF power.У ННЦ ХФТІ створюються аналітичний комплекс для дослідження матеріалів методом активаційного аналізу. Представлені: конструкція, характеристики і результати настройки першого каналу системи високочастотного (ВЧ) живлення лінійного прискорювача іонів, що застосовується як драйвер джерела нейтронів. Система буде забезпечувати введення в резонатор до 500 кВт ВЧ-потужності.В ННЦ ХФТИ создается аналитический комплекс для исследования материалов методом активационного анализа. Представлены: конструкция, характеристики и результаты настройки первого канала системы высокочастотного (ВЧ) питания линейного ускорителя ионов, используемого в качестве драйвера источника нейтронов. Система будет обеспечивать ввод в резонатор до 500 кВт ВЧ-мощности

The ATLAS experiment at the CERN Large Hadron Collider: a description of the detector configuration for Run 3

The ATLAS detector is installed in its experimental cavern at Point 1 of the CERN Large Hadron Collider. During Run 2 of the LHC, a luminosity of ℒ = 2 × 1034 cm-2 s-1 was routinely achieved at the start of fills, twice the design luminosity. For Run 3, accelerator improvements, notably luminosity levelling, allow sustained running at an instantaneous luminosity of ℒ = 2 × 1034 cm-2 s-1, with an average of up to 60 interactions per bunch crossing. The ATLAS detector has been upgraded to recover Run 1 single-lepton trigger thresholds while operating comfortably under Run 3 sustained pileup conditions. A fourth pixel layer 3.3 cm from the beam axis was added before Run 2 to improve vertex reconstruction and b-tagging performance. New Liquid Argon Calorimeter digital trigger electronics, with corresponding upgrades to the Trigger and Data Acquisition system, take advantage of a factor of 10 finer granularity to improve triggering on electrons, photons, taus, and hadronic signatures through increased pileup rejection. The inner muon endcap wheels were replaced by New Small Wheels with Micromegas and small-strip Thin Gap Chamber detectors, providing both precision tracking and Level-1 Muon trigger functionality. Trigger coverage of the inner barrel muon layer near one endcap region was augmented with modules integrating new thin-gap resistive plate chambers and smaller-diameter drift-tube chambers. Tile Calorimeter scintillation counters were added to improve electron energy resolution and background rejection. Upgrades to Minimum Bias Trigger Scintillators and Forward Detectors improve luminosity monitoring and enable total proton-proton cross section, diffractive physics, and heavy ion measurements. These upgrades are all compatible with operation in the much harsher environment anticipated after the High-Luminosity upgrade of the LHC and are the first steps towards preparing ATLAS for the High-Luminosity upgrade of the LHC. This paper describes the Run 3 configuration of the ATLAS detector