Vacuum system design and pressure profile calculation for the accelerating tube of a tandem accelerator

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 67

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_RPE-6-4_007

تاریخ نمایه سازی: 11 آبان 1404

چکیده مقاله:

In tandem accelerators, charge exchange can be achieved using either foil-based or gas-based methods. This study presents the design of a vacuum system specifically for the gas-based charge exchange method in tandem accelerators, aiming to maintain optimal atomic gas density in the interaction region and minimize gas leakage toward the accelerating tubes. To achieve high charge exchange efficiency, precise design of the Beam Transfer Lines (BTL) is essential. In this study, the impact of length and diameter of the BTL on the pressure profile along the tube was investigated. A geometry was selected that concentrates gas in the interaction region while minimizing leakage into accelerating tubes. Subsequently, gas flow simulations were used to determine the optimal operating window for gas throughput and pumping speed in the charge exchange region, ensuring an atomic gas density of ۷.۲۴×۱۰۱۶ cm-۲ required for nearly ۱۰۰% charge exchange efficiency. Keeping the gas injection rate fixed, the effective range of pump speeds on charge exchange section and accelerating tubes was then identified to create a pressure ratio of about ۱۰⁻³ mbar between the charge exchange section and accelerating tubes. Results showed that beyond a certain threshold, increasing pumping speed does not significantly reduce the pressure due to conductance limitations.

نویسندگان

Masoud Mohseni Kejani

Department of Radiation Application, Faculty of Nuclear Engineering, Shahid Beheshti University, P.O. Box ۱۹۸۳۹-۶۹۴۱۱, Tehran, Iran

Fereydoun Abbasi Davani

Department of Radiation Application, Faculty of Nuclear Engineering, Shahid Beheshti University, P.O. Box ۱۹۸۳۹-۶۹۴۱۱, Tehran, Iran

Farshad Ghasemi

Physic and Accelerators Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O. Box ۱۴۳۹۵-۸۳۶, Tehran, Iran

Shahin Sanaye Hajari

Physic and Accelerators Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O. Box ۱۴۳۹۵-۸۳۶, Tehran, Iran

Mohammad Lamehi Rachti

Physic and Accelerators Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O. Box ۱۴۳۹۵-۸۳۶, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Aghayan, M., Masoudi, S. F., Ghasemi, F., et al. (۲۰۲۱). ...
  • Allison, S. K. (۱۹۵۸). Experimental results on charge- changing collisions ...
  • Barnett, C., Ray, J., Ricci, E., et al. (۱۹۷۷). Atomic ...
  • Barnett, C. and Reynolds, H. (۱۹۵۸). Charge exchange cross sections ...
  • Boschi, A., Martini, P., Pasquali, M., et al. (۲۰۱۷). Recent ...
  • Burducea, I., Ghit ¸˘ a, D., Sava, T., et al. ...
  • Dimov, G., Bel’chenko, Y. I., Krainov, G., et al. (۲۰۰۳). ...
  • Dmitriev, I., Teplova, Y. A., Belkova, Y. A., et al. ...
  • Dmitriev, I., Teplova, Y. A., and Fainberg, Y. A. (۱۹۹۵). ...
  • Zh. Eksp. Teor. Fiz, ۱۰۷:۵۵–۶۱. Fogel, I. M., Ankudinov, V., ...
  • Gulley, M., Keating, P., Bryant, H., et al. (۱۹۹۶). Measurement ...
  • Hasanpour, O., Abbasi Davani, F., Ghasemi, F., et al. (۲۰۲۲). ...
  • Heinemeier, J., Hvelplund, P., and Simpson, F. (۱۹۷۶). Collisional detachment ...
  • Hellborg, R. (۲۰۰۵). Electrostatic accelerators. Springer ...
  • Hellborg, R., H¯ akansson, K., Faarinen, M., et al. (۲۰۰۲). ...
  • Hellborg, R., Kiisk, M., Persson, P., et al. (۲۰۰۵). Vacuum ...
  • Hietel, B., Menzel, N., and Wittmaack, K. (۱۹۹۶). Rbs control ...
  • Hotchkis, M., Child, D., Fink, D., et al. (۲۰۱۳). Sulphur ...
  • Kejani, M. M., Ghasemi, F., Davani, F. A., et al. ...
  • Kejani, M. M., Ghasemi, F., Davani, F. A., et al. ...
  • Kiisk, M., Hellborg, R., Persson, P., et al. (۲۰۰۴). The ...
  • Kolesnikov, Y. A., Koshkarev, A., Taskaev, S. Y., et al. ...
  • Kovacs, I. (۱۹۶۷). One and two electron loss cross sections ...
  • Lichtenberg, W., Bethge, K., and Schmidt-Bocking, H. (۱۹۸۰). Electron-loss cross ...
  • Loap, P., De Marzi, L., Decroocq, J., et al. (۲۰۲۴). ...
  • Makarov, A., Ostreinov, Y., Taskaev, S., et al. (۲۰۱۵). Modification ...
  • Maruta, K., Toyama, S., Miwa, M., et al. (۲۰۲۴). Development ...
  • Mas-Ruiz, J., Mar´ ın-Lámbarri, D., Sandoval-Hipólito, S., et al. (۲۰۲۳). ...
  • Miethe, K., Dreiseidler, T., and Salzborn, E. (۱۹۸۲). Charge transfer ...
  • Mirzaei, H., Sanaye, S., Yadollahzadeh, B., et al. (۲۰۲۵). Development ...
  • Mouchard, Q., Hazim, M., Koumeir, C., et al. (۲۰۲۴). New ...
  • Nakamura, R., Hino, M., Tanaka, H., et al. (۲۰۲۲). Conceptual ...
  • Nazari, M., Ghasemi, F., Abbasi, F., et al. (۲۰۲۰). Design ...
  • Noda, N. (۱۹۷۶). Electron stripping of he and h in ...
  • O’Connor, J. P. and Tokoro, N. (۱۹۹۳). The Use of ...
  • O’Hanlon, J. F. (۲۰۰۳). A user’s guide to vacuum technology. ...
  • Ormrod, J. and Michel, W. (۱۹۷۱). Charge equilibrium fractions and ...
  • Ossipov, P. (۱۹۹۷). The angular coefficient method for calculating the ...
  • Persson, P., Hellborg, R., Kiisk, M., et al. (۲۰۰۳). The ...
  • Pilipenko, D. and Fogel, Y. M. (۱۹۶۲). Electron capture and ...
  • Soviet Phys. JETP, ۱۵:۶۴۶. Prasanth, P. and Kakkassery, J. K. ...
  • Puckett, L., Taylor, G., and Martin, D. (۱۹۶۹). Cross sections ...
  • Saitoh, Y., Chiba, A., and Narumi, K. (۲۰۰۹). Transmission of ...
  • Schryber, U. (۱۹۶۷). Elektroneneinfang schneller protonen in gasen. PhD thesis, ...
  • Shima, K., Ishii, S., Takahashi, T., et al. (۲۰۰۱). Optimum ...
  • Implementation of a control system for a laboratory-scale ۱ MeV/۲۵ kW electrostatic accelerator for irradiation experiments [مقاله ژورنالی]
  • Sterpin, E., Widesott, L., Poels, K., et al. (۲۰۲۴). Robustness ...
  • Stier, P. M. and Barnett, C. (۱۹۵۶). Charge exchange cross ...
  • Tawara, H. et al. (۱۹۹۰). Some electron detachment data for ...
  • Toburen, L., Nakai, M., and Langley, R. (۱۹۶۸). Measurement of ...
  • Uchiyama, T., Agawa, Y., Nishihashi, T., et al. (۱۹۹۱). Electrostatic ...
  • Upadhyay, S., Mandal, A., Subrahmanyam, N., et al. (۲۰۱۶). Effects ...
  • Van de Graaff, R. (۱۹۶۰). Tandem electrostatic accelerators. Nuclear Instruments ...
  • Welsh, L. M., Berkner, K. H., Kaplan, S. N., et ...
  • Wiebert, A., Erlandsson, B., Hellborg, R., et al. (۱۹۹۵). The ...
  • Zarei, S., Davani, F. A., Rachti, M. L., et al. ...
  • Zarei, S., Ghasemi, F., Hajari, S. S., et al. (۲۰۲۳). ...
  • Zhou, Z., Kato, K., Komaki, T., et al. (۲۰۰۴). Effects ...
  • Zmeˇ skal, M., Koˇ st’ál, M., Czakoj, T., et al. ...
  • نمایش کامل مراجع