Numerical study of the centre region acceleration for the RIC-30 cyclotron

The RIC-30 cyclotron was designed for acceleration of protons up to 30 MeV [1]. Since 1994 it has been used for production of radionuclides on internal target installed at a radius of 580 mm, where the beam energy equals 22 MeV. Final radius of acceleration is 655 mm. At present, in the long-time irradiation mode the beam current on target is 190...200 µA [2]. The main objective of the work is to attain a higher beam current due to optimizing configuring of components forming the central ion-optical system of the cyclotron.RIC-30 циклотрон був розроблений для прискорення протонів до 30 МеВ. З 1994 p. він використовувався для виробництва радіонуклідів на внутрішній мішені, встановленої на радіусі 580 мм, де енергія пучка дорівнювала 22 МеВ. Кінцевий радіус прискорення дорівнює 655 мм. В даний час при тривалому режимі опромінення струм пучка на мішені – 190...200 мкА. Основною метою роботи є одержання більш високого струму пучка внаслідок оптимізації конфігурації компонент, що формують центральну іон-оптичну систему циклотрона.RIC-30 циклотрон был разработан для ускорения протонов до 30 МэВ. С 1994 г. он использовался для производства радионуклидов на внутренней мишени, установленной на радиусе 580 мм, где энергия пучка равнялась 22 МэВ. Конечный радиус ускорения равен 655 мм. В настоящее время при длительном режиме облучения ток пучка на мишени – 190...200 мкА. Основной целью работы является получение более высокого тока пучка вследствие оптимизации конфигурации компонент, формирующих центральную ион-оптическую систему циклотрона

Contraband detection thechnological complex with ion linac

The contraband detection technological complex (CDTC) to detect explosives, fission materials, and vegetable drugs is proposed. Our approach employs the pulsed neutron source. The CDTC employs the rf linac to provide a beam of deuterons of 1 or 3.5 MeV, which impinge upon a target giving birth pulsed neutron flow. Explosives are identified by the matrix detection system with gamma registration under interaction of neutron on N, O, C nuclei. Experimental verification of main principles of matrix detection system is presented.Дано опис комплексу виявлення вибухових, що поділяються і наркотичних речовин рослинного походження. Джерелом зондувального нейтронного випромінювання є лінійний малогабаритний над частотний прискорювач іонів водню. Представлено результати іспиту системи детектування й обробки інформації гамма-випромінювання, створеного при взаємодії нейтронного випромінювання з характерними елементами N, O, C, що входять до складу шуканих матеріалів.Дано описание комплекса обнаружения взрывчатых, делящихся и наркотических веществ растительного происхождения. Источником зондирующего нейтронного излучения является линейный малогабаритный высокочастотный ускоритель ионов водорода. Представлены результаты испытания системы детектирования и обработки информации гамма-излучения, образуемого при взаимодействии нейтронного излучения с характерными элементами N, O, C, входящими в состав искомых материалов

The pros and cons of safe electronuclear station with accelerator as a driver

Creation of 200 MW compact safe energetic installation on a base of a high-temperature, gas-cooled, subcritical reactor was discussed in paper [1]. Chain reaction was initiated by the outer neutron flow. It was proposed to obtain such a source by irradiation of different substances with an intensive proton beam from the linac. Now possibilities of such a scheme are considered in more details. Structure of the reactor active zone is discussed. The use of the cyclotron as a driver is considered as an alternative variant. Problems of reliability, radiation safety and cost of installation are taken into account too

Characteristics of ADS target irradiated by 200…400 MeV proton beam

The problems of target choice for compact ADS with reactor thermal power 200…400 MW and 200…400 MeV proton beam are considered. Simulation results of neutron yield from fissile and non-fissile targets are presented and the optimal target sizes are calculated. The principal target design characteristics and its thermal condition are also considered.Рассмотрены вопросы выбора мишени для компактной электроядерной установки с мощностью реактора 200…400 МВт и энергией протонов 200…400 МэВ. Представлены результаты моделирования выходов нейтронов из размножающих и неразмножающих мишеней и определены оптимальные размеры мишени. Рассмотрены особенности конструкции мишени и вопросы ее температурного состояния.Розглянуто питання вибору мішені для компактної електроядерної установки з потужністю реактора 200…400 МВт і енергією протонів 200…400 МеВ. Представлено результати моделювання виходів нейтронів із розмножуючих і нерозмножуючих мішеней та визначені оптимальні розміри мішені. Розглянуто особли-вості конструкції мішені і питання її температурного стану

Progress in 433 MHz RFQ technology at NPK LUTS NIIEFA

The paper is a survey of progress in 433 MHz RFQ technology at Production Complex of Linacs and Cyclotrons of D.V. Efremov Institute Sci. over past three years. RFQs and APF-cavities are designed as bases for ion accelerators for different applications. The use of 433 MHz frequency determines high requirements for RFQ manufacture facilities, which are discussed herein. The test experimental results of RFQ full-scale stands and high power rf testing data under beam load of 1 MeV on a deuteron RFQ made of chromium copper are presented.Приведен обзор работ по созданию ПОКФ на 433 МГц в НПК ЛУЦ НИИЭФА им. Д.В. Ефремова за последние три года. ПОКФ и ПФФ-резонаторы планируется использовать в качестве основных резонаторов ускорителей ионов для различных применений. Использование частоты 433 МГц определяет высокие требования для изготовления ПОКФ, которые обсуждены в статье. Представлены экспериментальные результаты тестирования полномасштабных стендов ПОКФ и данные испытаний резонатора из хромистой меди для ускорения дейтронов до энергии 1 МэВ при высоком уровне ВЧ-мощности и нагрузке пучком.Наведено огляд робіт зі створення ПОКФ на 433 МГц у НПК ЛУЦ НІІЕФА ім. Д.В. Єфремова за останні три роки. ПОКФ і ЗФФ-резонатори планується використати як основні резонатори прискорювачів іонів для різних застосувань. Використання частоти 433 МГц визначає високі вимоги для виготовлення ПОКФ, які обговорені в статті. Представлено експериментальні результати тестування повномасштабних стендів ПОКФ і дані випробувань резонатора із хромистої міді для прискорення дейтронів до енергії 1 МеВ при високому рівні ВЧ-потужності і навантаженню пучком

Acceleration of different ion types in single RFQ structure

The possibility of different acceleration of hydrogen and deuterium ions in a single accelerating RFQ channel is considered. Effective capture of particles into acceleration in general case may be proved by optimization of the physical characteristics of injector and RFQ. Analysis of particles dynamics is illustrated by calculation’s results.Рассматривается возможность раздельного ускорения ионов водорода и дейтерия в одном ускоряющем тракте линейного ускорителя с ПОКФ. Эффективный захват частиц в ускоряющий режим в общем случае может быть обеспечен оптимизацией параметров инжектора и ускорителя. Анализ динамики частиц проиллюстрирован результатами вычислений.Розглядається можливість роздільного прискорення іонів водню і дейтерію в одному прискорювальному тракті лінійного прискорювача з ПОКФ. Ефективне захоплення частинок у прискорювальний режим у загальному випадку може бути забезпечено оптимізацією параметрів інжектора та прискорювача. Аналіз динаміки частинок проілюстровано результатами обчислень