Status of the s ource of p olarized i ons jinr accelerator complex nov 2008
Download
1 / 30

Status of the Source of Polarized Ions JINR Accelerator Complex Nov.2008 - PowerPoint PPT Presentation


  • 170 Views
  • Uploaded on

Status of the S ource of P olarized I ons ( JINR Accelerator Complex ) Nov.2008. V.V. Fimushkin Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Moscow region A.S. Belov Institute for Nuclear Research of Russian Academy of Sciences, Moscow.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Status of the Source of Polarized Ions JINR Accelerator Complex Nov.2008' - alanna


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Status of the s ource of p olarized i ons jinr accelerator complex nov 2008 l.jpg

Status of the Sourceof Polarized Ions(JINR Accelerator Complex)Nov.2008

V.V. Fimushkin

Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Moscow region

A.S. Belov

Institute for Nuclear Researchof Russian Academy of Sciences, Moscow


Slide2 l.jpg

  • The SPI-project assumes the development of the universal high-intensity Source of Polarized Ions (deuterons&protons) using charge-exchange ionizer.

  • The design output current of the SPI will be

  • up to 10 mA for  D+ ( H+)

  • The polarization will be up to 90% of the maximal vector (±1) & tensor (+1,-2) polarization

  • The project is based on the equipment which was supplied within the framework of the Agreement between JINR & IUCF(Bloomington, USA)

  • The project will be realized in close cooperation with INR of RAS (Moscow, Russia))


Slide3 l.jpg

  • The main purpose of the SPI-project is to increase the intensity of the accelerated polarized beam at the JINR Accelerator Complex up to

    1010 d/pulse


Slide4 l.jpg

  • The SPI-project includes the following stages:

  • - development of the universal high-intensive Source of Polarized Deuterons (protons) using the charge-exchange plasma ionizer with the output current up to 10 mA D+ (Н+)and polarization ~ 90 % from nominal vector polarization + (-) 1 and tensor polarization + 1,-2

  • - modification of the linac preaccelerator hall (upgrading of the HV (400 kV) platform & power station

  • - improvement of the preaccelerator tube vacuum with TMP


Slide5 l.jpg

  • adaptation of the existing remote control system (console of LU-20 linac) of the polarized ion source under the high voltage

  • complete tests of the source

  • assembly of the designed source and equipment at the linac preaccelerator

  • LU-20 runs with polarized beams & polarization measurements at the output of the linac (LU-20)


Slide6 l.jpg

  • The most labour-consuming LU-20 linac) of the polarized ion source under the high voltageand expensive work is development of theSource of Polarized Deuteronsbased on the equipment of Cooler Injector Polarized IOn Source (CIPIOS) developed at Indiana University Cyclotron Facility (IUCF, USA) in INR of RAS (Moscow) cooperationin 1999


Slide7 l.jpg

  • At the LU-20 linac) of the polarized ion source under the high voltageNUCLOTRON one-turnaround injection is used.

  • Transition to the re-charge injection of negative ions is not provided

  • Therefore it is expedient to use the source of positive polarized deuterium ions

    The higher intensity of the beam is reached forpositive polarized ion sources with charge-exchange plasma ionizer in comparison with the source of negative polarized H- (D-) ions


Slide8 l.jpg

SPI-project LU-20 linac) of the polarized ion source under the high voltageassumes to convert the charge-exchange ionizer of CIPIOS into the ionizer using storage of polarized deuterium atoms and production of positive polarizeddeuterons by resonance recharging in the hydrogen plasma


Slide9 l.jpg

The elements of the source LU-20 linac) of the polarized ion source under the high voltageCIPIOStransferred from IUCF (USA) lack some equipment

  • That is why we will need development and fabrication of the missing modules and parts forthe future source.

  • These are mainly elements of the Atomic Beam Source(ABS).

  • In addition,acquisition of the missing equipment and instruments to the source as a whole is necessary.


Slide10 l.jpg

  • - LU-20 linac) of the polarized ion source under the high voltagevacuum chamber of theABSand sextupole magnets

  • - dissociator

  • -channel of the atomicdeuterium (hydrogen) beam cooling

  • - pulse valve of molecular deuterium (hydrogen) injectioninto the dissociator bulb with the power supply of the pulsegas valve

  • - high-frequency pulse generator with pulse power up to 5 kW operating in the 50 MHz self-excitation circuit

  • - modulator of the high-frequency generator with the maximum voltage up to 4.5 kV and a pulse current up to 2 A

    should be development


Scetch of the deuterium hydrogen a tomic b eam s ource tests bench l.jpg

1.vacuum chamber, 2. dissociator, 3.pulse gas valve, 4. cryocoooler, 5.permanent sextupole magnet assembly, 6. adjusting device of sextupole magnets, 7. RF-cells, 8.sextupole electromagnet, 9.mass spectrometr vacuum chamber, 10.time-of-flight mass spectrometer, 11.adjustable suppoprt

Scetch of the deuterium (hydrogen) Atomic Beam Source tests bench


Slide12 l.jpg

The designing and manufacture of cryocoooler, 5.permanent sextupole magnet assembly, 6. adjusting device of sextupole magnets, 7. RF-cells, 8.sextupole electromagnet, 9.mass spectrometr vacuuABSparts, optimization of the intensity of the atomicbeams, and functional test of the cells of the nuclear polarization of deuterium (hydrogen)atoms will be performed under the agreement with INR of RAS (Moscow)


Slide13 l.jpg

The cryocoooler, 5.permanent sextupole magnet assembly, 6. adjusting device of sextupole magnets, 7. RF-cells, 8.sextupole electromagnet, 9.mass spectrometr vacuupurpose is to get atomic Dbeam with the pulse density of 2.5 ·1010 at/cm3 at the distanceof 150cm from the cooling channel outlet and the most probable velocity of 1.5 ·105 cm/s.


Slide14 l.jpg

The work to be carried out at JINR includes cryocoooler, 5.permanent sextupole magnet assembly, 6. adjusting device of sextupole magnets, 7. RF-cells, 8.sextupole electromagnet, 9.mass spectrometr vacuu

  • - assembly and tests of the charge-exchangeplasma ionizer, including the storage cell in the region of ionization and transportation ofhydrogen plasma with the flow of unpolarized protons up to 100 mA through the storagecell

  • - optimization of the ion-optical system up to 25 keV and transport of the high-current deuteron beam

  • - long-term tests with the storage cell in the ionizer

    It is necessary to developelectronic control system components for primary analysis and data acquisition and for fiberoptic connection with the computer


Status of the spi project l.jpg
Status of the cryocoooler, 5.permanent sextupole magnet assembly, 6. adjusting device of sextupole magnets, 7. RF-cells, 8.sextupole electromagnet, 9.mass spectrometr vacuuSPI-project


Slide16 l.jpg
Dynamics of atomic deuterium beam downstream the sextupole magnets& Atomic Deuterium Breit-Rabi diagram


Slide17 l.jpg
Dynamics of atomic hydrogen beam downstream the sextupole magnets& Atomic Hydrogen Breit-Rabi diagram



Dissociator chamber of the a tomic b eam s ource l.jpg
Dissociator chamber of the magnetsAtomic Beam Source


Vacuum pumping system of the s ource of p olarized d euterons l.jpg
Vacuum pumping system of the magnetsSource of Polarized Deuterons


Slide21 l.jpg

  • VARIAN magnets

  • Pump, Turbo-V 3K-T, 2300 l/s H2 , 2400 l/s He - 2 item

  • Pump, Turbo-V 2K-G, 1600 l/s N2 - 2 item

  • CTI-CRYOGENICS

  • Model 350 CP Single Stage Refrigerator



A tomic b eam s ource general view l.jpg
A magnetstomic Beam Source general view


A tomic b eam s ource setup general view l.jpg
A magnetstomic Beam Source setup general view




Slide27 l.jpg

  • Кекелидзе В.Д. magnets

    Справка

  • о состоянии дел по Источнику поляризованных дейтронов (ИПД) на ноябрь 2008 г.

  • I. Работы по разработке ИПД в ЛФВЭ осуществляются в соответствии с ежеквартальными план-графиками, в частности, к настоящему времени:

  • Разработаны чертежи общего вида на высоковольтную платформу в помещении ЛУ-20 под ИПД

  • Разработаны юстировочные устройства для постоянных шестиполюсных магнитов и шестиполюсного электромагнита для ИПД

  • Подготовлена программа по расчету траекторий нейтральных атомов в поле шестиполюсных магнитов для источника поляризованных дейтронов, проведена серия предварительных расчетов по оптимизации газодинамического тракта в Источнике поляризованных атомов (ИПА) для водорода, дейтерия, гелия-3.

  • Подготовлено и согласовано техзадание на переоборудование помещения электрощитовой в корпусе 203А, и по перечню работ для оборудования Лабораторного помещения под ИПД.

  • II. В конце ноября 2008 г. должен состояться акт сдачи-приемки выполненных работ по договору №100/1025 от 25 декабря 2007 г. «Разработка технической документации на Источник поляризованных атомов водорода и дейтерия» в рамках проекта по теме 02-1-1065-2007/2009 с ИЯИ РАН. Контрактная цена по договору составляет 340500 (триста сорок тысяч пятьсот) рублей.

  • По Договору ОИЯИ-ИЯИ в июне 2008 г. ИЯИ РАН перечислено 220500 (двести двадцать тысяч пятьсот) рублей за выполненные на тот момент работы:

  • Сборочный чертеж диссоциатора, включая: разрядную колбу, высокочастотный разрядный контур, канал охлаждения дейтерия, линию охлаждения между каналом и криогенератором, расположение клапанов напуска в колбу водорода, дейтерия, и кислорода (Н2, D2, O2), фланец диссоциатора с токовводами, расположение высокочастотного генератора.

  • Схема газовых линий для подачи Н2, D2, O2 от баллонов со сжатым газом до клапанов, включая вакуумную откачку линий.

  • Принципиальная электрическая схема высокочастотного генератора.

  • Сборочный чертеж высокочастотного генератора.

  • Сборочный чертеж вакуумной камеры диссоциатора и шестиполюсных магнитов.

  • Сборочный чертеж платформы для вакуумной камеры диссоциатора и шестиполюсных магнитов с устройством юстировки платформы в трех направлениях.

  • Сборочный чертеж устройства установки и юстировки масс-спектрометра.

  • Схема форвакуумной откачки высоковакуумных насосов.

  • Принципиальная электрическая схема модулятора высокочастотного генератора.

  • Принципиальная электрическая схема блока питания импульсного клапана для подачи газа в диссоциатор.


Slide28 l.jpg

III magnets. С фирмой Vakuum PRAHA spol.s.r.o. подготовлен контракт №08626319/081948-72   Spec. LHE 98-0695 на покупку турбомолекулярных насосов для ИПД


Slide29 l.jpg

IV magnets. Для ИПД, приобретено вакуумметрическое оборудование. Финансирование поставки осуществлялось в счет гранта Чехии, приказ N358 от 01.06.2007 поставщик GERTNER Service GmbH, office Moscow


Slide30 l.jpg

V magnets. Помимо вакуумного оборудования в качестве первоочередного необходимо приобретение криокулера CTI-CRYOGENICS Model 350 CP Single Stage Refrigerator для ИПА

(стоимость 579 000 руб.)

Основные трудности в ходе реализации работ по проекту - несвоевременное и неритмичное финансирование, недостаточное внимание Дирекции ЛФВЭ к текущим проблемам по созданию ИПД, в частности,на подготовку и оборудование помещения электрощитовой в корпусе 203А подИПД.

Фимушкин В.В.


ad