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ciao

Metodi di caratterizzazione e tuning di strutture RF acceleranti alle alte frequenzeCandidata: Serena PersichelliRelatore:Prof. Luigi PalumboCorrelatori:Dr. Andrea MostacciDr. David Alesini

Contesto: il progetto SPARC

SPARC (Sorgente Pulsata Autoamplificata di Radiazione Coerente) un acceleratore lineare per la generazione di fasci di elettroni ad alta brillanza in grado di innescare un meccanismi di auto amplificazione spontanea (SASE) per la produzione di radiazione laser di tipo FEL

SPARC R&DBanda X: progetto di strutture a 14.414 GHz per la correzione della distorsione introdotta durante laccelerazioneBanda C: progetto e istallazione sulla linea di fascio di una sezione ad onda viaggiante a 5.712 GHz per aumentare lenergia di SPARC dai 180 MeV attuali ai 240 MeVSPARC R&D banda C: stato dellarte

SPARC: Sorgente Pulsata Autoamplificata di Radiazione CoerentePer il 2012 previsto un aumento di energia del fotoiniettoreVantaggi della banda C: Elevato gradiente ed elevati campi acceleranti Lunghezze ridotte del LINACAbbassamento dei costi Studio della recente tecnologia in banda C

Una sezione accelerante in banda S (2.856 GHz) verr sostituita da due sezioni ad onda viaggiante in banda C (5.712 GHz) di 1.4 m ciascunaBanda SBanda S+CEnergia170 MeV280 MeVGradiente20 MV/m35 MV/m

Prototipo sezione accelerante in banda CSezione ad onda viaggiante22 celle + 2 accoppiatoriFrequenza operativa 5.712 GHzDifferenza di fase tra le celle 2/3Velocit di fase cLunghezza 0.54 m

D. Alesini, G. Campogiani, A. Mostacci, L. Palumbo, S. Persichelli, V. Spizzo, Design, fabrication and high power RF test of a C-band accelerating structure for feasibility study of the SPARC photo-injector energy upgrade, Proc. of IPAC 2011, San Sebastian, Spain, 2011.

tunersSingola cellaAccoppiatoreduscitaDe-tuning dovuto a processi di fabbricazione delle celle comporta: Differenza di fase tra celle diversa da 2/3 Campi stazionari nella struttura

Conseguenze sul LINAC: Perdita di sincronia con il fascio Abbassamento gradiente accelerante Riflessioni in ingresso

Vite tunerRF breakdown innescato da:Electron field emissionScariche dovute a gas residui o protoni in superficieSi manifesta con :Burst di corrente emessi lungo la beam pipe (~1 A)Produzione di raggi X dovuti alla corrente assorbitaProduzione di luce visibile (durata ~s) e onde acustichePotenza trasmessa raggiungente livelli non rilevabili con costante di tempo 20-200 nsOltre l80% della potenza incidente viene assorbita dalla scarica (oltre 50 MW)

Modello di Kilpatrick INFN-LNF inserito allinterno di una collaborazione internazionale per valutare il massimo gradiente sostenibile in un acceleratore RF normal conducting con probabilit di breakdown estremamente bassa (BR