Линейный электронный ускоритель-инжектор для специализированного источника синхротронного излучения четвертого поколения СИЛА

В настоящее время в России проектируется источник синхротронного излучения четвертого поколения «СИЛА» («Синхротрон+Лазер»), который станет одним из крупнейших мировых научных центров. Его создание позволит проводить эксперименты по изучению строения широчайшего круга объектов в самых разных дисциплинах на качественно новом уровне по сравнению с предыдущим поколением источников. Общая компоновка установки включает основное накопительное кольцо на 6 ГэВ и линейный ускоритель электронов (ЛУЭ) на полную энергию. Предлагается использовать один ЛУЭ с двумя СВЧ пушками. СВЧ пушка с фотокатодом может быть использована для генерации пучка для лазера на свободных электронах (ЛСЭ), СВЧ пушка с термоэмиссионным катодом – для инжекции в накопительное кольцо. Оба инжектора будут работать с одной и той же регулярной частью линейного ускорителя, состоящей из 100-120 одинаковых секций. Планируемый поперечный эмиттанс в основном накопителе составит 50-100 пм·рад. Разработка общей схемы ЛУЭ с целью минимизации разброса энергии пучка и поперечного эмиттанса на выходе, оптимизация геометрических и электродинамических характеристик ускоряющих структур и анализ динамики пучка в данном линейном ускорителе будет обсуждаться в статье. Моделирование динамики пучка выполнено с помощью пакета BEAMDULAC, разработанного на кафедре электрофизических установок НИЯУ МИФИ.