Development and research of laser-plasma generator of multiply charged ions for I-3, I-4 heavy ion injector
Seminars
VBLHEP Specialised Seminar
Section of Accelerator Physics and Technology, Cryogenics
Date and Time: Thursday, 3 July 2025, at 11:00 AM
Venue: Conference Hall, bld. 3, Veksler and Baldin Laboratory of High Energy Physics, online on Volna
Seminar topic: “Development and research of laser-plasma generator of multiply charged ions for I-3, I-4 heavy ion injector”
Speaker: Anton Losev (Kurchatov Institute)
Abstract:
Диссертационная работа посвящена созданию лазерно-плазменного источника многозарядных ионов импульсно-периодического действия для линейных ускорителей. Источник основан на импульсном CO2-лазере атмосферного давления с поперечным возбуждением (TEA). Для диагностики ионной компоненты потока лазерной плазмы применен метод диагностики, основанный на одновременной регистрации сигналов времяпролетного анализатора ионов и детектора формы лазерного импульса. Он позволяет получить не только распределение частиц по зарядовым состояниям и парциальные токи для каждого заряда, но и времена вылета ионов из мишени на масштабе лазерного импульса. Экспериментально обнаружен эффект воздействия на характеристики пучка металлических сеток, устанавливаемых в высоковольтном электроде системы экстракции, связанный с распылением материала сетки и последующим рассеянием ионного пучка на образовавшемся атомарном облаке, который усиливается с увеличением массового числа ионов пучка и с уменьшением периода расположения проволочек в сетке, но слабо зависит от геометрической прозрачности сетки. Было выполнено численное моделирование динамики пучка ионов углерода C4+ от плазменной границы до выхода ускорителя инжектора И-4, проведенное с учетом экспериментально полученного распределения ионов по зарядовым состояниям и энергиям в генерируемой лазерным импульсом плазме для наилучших условий облучения углеродной мишени. Результаты ускорения пучка ионов углерода C4+ в ускорителе И-4 при настройках систем ускорителя, установленных на основании «сквозного» моделирования, подтвердили его правильность.
(Based on Candidate’s dissertation.)