1 Akceleracja ciężkich jonów i elementy optyki jonowejOgólnopolskie warsztaty Akceleracji i Zastosowań Ciężkich Jonów Akceleracja ciężkich jonów i elementy optyki jonowej Olga Steczkiewicz Warszawa,

2 Akcelerator – urządzenie służące do przyspieszania jonówRodzaje akceleratorów: liniowe: - akcelerator van de Graaffa: Lech (IBJ, Warszawa, Polska) - Linac (CERN, Genewa, Szwajcaria) kołowe: - cyklotrony: U200-P (ŚLCJ, Warszawa, Polska), K130 (JYFL, Jyväskylä, Finlandia), K800 (INFN LNS, Catania, Włochy), U400 i U400M (JINR, Dubna, Rosja) - synchrotrony: LHC (CERN, Genewa, Szwajcaria)

3 Akcelerator elektrostatyczny (van de Graaffa)

4 LINAC

5 CYKLOTRON Rysunek cyklotronu z wniosku patentowego z 1934 roku(Ernest Lawrence, 1931 r.)

6 SYNCHROTRON

7 Droga ciężkich jonów w warszawskim cyklotronieŹródło jonów typu ECR Linia iniekcyjna Inflektor zwierciadlany CYKLOTRON IZOCHRONICZNY Wyprowadzenie - stripper Jonowody Układ pomiarowy

8 Zasada działania źródła jonów typu ECR (Electron Cyclotron Resonance )

9 Nasze źródła jonów i linia iniekcyjna

10 Inflektor zwierciadlany

11 Inflektor spiralny

12 Cyklotron izochronicznyB(r) Bo R klasyczny izochroniczny

13 Siła Thomasa N S θ Bθ z, Bz vr FT r S D

14 Wewnątrz wykładzin umieszczone są duanty, na które podawane jest napięcie (do 70kV) o wysokiej częstości (od 12 MHz do 19 MHz). Wykładziny są uziemione. W szczelinie pomiędzy brzegiem duantu a brzegiem wykładziny następuje przyspieszanie jonów (4 razy na każdym obrocie. WYKŁADZINY DUANTÓW

15 Wiązka Wykładzina uziemiona Duant RF V+ Pole elektryczne

16 Wyprowadzenie wiązki – stripper

17 Zależność populacji stanów ładunkowych po strippingu od liczby masowej A jonówA=10, Z=5, Q=2, E=5 MeV/A A=20, Z=10, Q=3, E=5 MeV/A A=40, Z=18, Q=8, E=5 MeV/A

18 Zależność populacji stanów ładunkowych po strippingu od energii jonówA=14, Z=7, Q=3, E=1 MeV/A A=14, Z=7, Q=3, E=3 MeV/A A=14, Z=7, Q=3, E=6 MeV/A

19 Wyprowadzenie wiązki – deflektor elektrostatyczny

20 Jonowody Na wszystkich jonowodach zainstalowane są elementy ułatwiające prowadzenie w nich przyspieszonej wiązki ciężkich jonów do układu eksperymentalnego. magnesy kwadrupolowe magnesy dipolowe: analizujące, rozprowadzające i steeringi kubki Faraday’a ekrany luminescencyjne

21 Magnes kwadrupolowy

22 Magnes kwadrupolowy x y S N Fx Fy F D s2 L s s1 z

23 Magnes dipolowy - steeringB + - N1=No.COS(φ) N2=No.sin(φ) S1 S2

24 Diagnostyka wiązki - kubek Faraday’aV -300 V Wiązka I

25 Diagnostyka wiązki - „luminofor”TV Wiązka I Scyntylator

26 Dziękuję za uwagę!