Contribution du LALà l’accélérateur test

CTF3

R. Roux

SERA

Journées Accélérateurs de la SFP 05/10-07/10/2003

Journées Accélérateurs de la SFP 05/10-07/10/2003

CANON +PRÉ-GROUPEURS

SERA

CLIC Test Facility 3

Nominal Atteint

I 3.5 A 4.5 A

p 1.5 s 1.5 s

E 20 MeV 20 MeV

n,rms 100 mm mrad 60-90 mm mrad

bunch,rms 5 ps ~ 6.5 ps

Performances de CTF3

MTV165 – VidicomAugust 5th

4.2 A

1.5 s

Beam pulse in BPM 402

off

1.6 µs

on

Caractéristiques des structures

Conditionnement

Fonctionnement avec faisceau

Conclusion

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Canon Thermionique fourni par le SLAC

LAL a ajouté :- électronique bas niveau- composants HT- solénoïdes Paramètres

Tension (kV)Courant (A)Stabilité (%)Largeur du pulse (µs)Freq Rep. (Hz)Modul. Courant (MHz)

1400.1 → 910.2 →1.65 →10020

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2 prégroupeurs construits par le LALFt = 2998.55 MHz

PB1 : en cuivre PB2 : en acier inoxpour réduire le beamloading

Couplage par guide, = 1Rs = 1.02 MQ = 10600 Fr ajustée mécaniquement (<10 kHz)R = 0.46 %

Entrée HF, = 4 charge HF, = 3Rs = 140 kQc = 125R = 0.63 %

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Conditionnement du canon

HV montée jusqu’à 150 kV sans problèmes

problèmes:-alimentation HT HS (mais réparée maintenant)-connecteur à la cathode (chauffage)

I = 9 A (déduit, pas mesuré)

I = 6 A au CERN

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Conditionnement sans champ magnétique

PB1 PB2

2.52.01.51.00.50.0

43210

PKi

Ploop

Pref

t (µs)

Pinc = 600 W facilement (exigé = 500 W)Peu de puissance réfléchie

0.200.150.100.050.00

43210

t (µs)

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

PKi

Ploop

Pref

Pinc = 200 kW facilement (exigé = 100 kW)c = 13 ns

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Conditionnement avec champ magnétique

PB1 PB2

Multipactor!Impossible à éliminer!

Conditionnement normal

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Fonctionnement avec faisceau

I = 1.5 Aapplatissement de VPB1

I = 3.9 A full loadingDiminution de VPB1

Et le multipactor est pire en présence du faisceau

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Beamloading dans PB1???

Impossible car faisceau continu

Mais: ff =

UU

Théorème de Slater

Faisceau d’électrons = plasma avec r= n2 = 1 - p

2

Modèle simplifié: UU

= (r -1)e

c

ff

= (r -1)Re

Rc

2

2

I = 1 A, r= 0.996 f = 180 kHz

Seule solution: Q petit =>f négligeable / bande passante de la cavité

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R > 50 %

Le canon peut fournir le courant exigéamélioration: moduler la triode pour avoir 0.1% de stabilité

PB2 fonctionne bien

PB1 a du multipactor et du “beamloading”Parades possibles: meilleur étuvage, dépôt de titane Construire un autre PB1 avec un faible Q Ne pas utiliser PB1!

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Conclusion