Kicker rapido: stato di avanzamento e progetto elettromagnetico
Creators: name: Gruppo Di Studio Kickers Rapidi Adone
name: Aragona, A.
name: Guiducci, S.
name: De Simone, S.
name: Ghigo, A.
name: Odian, A.
name: Preger, M.
name: Serio, M.
name: Tazzioli, F.
name: Vescovi, M.
Publisher: name: INFN Open Access Repository
Year: 1989
Subjects: ADONE
Kickers rapidi
EI-18

description: Dopo la prima visita di Odian ai LNF nel Dicembre scorso e dalle discussioni che sono seguite, sono state fatte delle scelte generali su come costruire i kicker rapidi. Riassumo i punti principali: i) Il kicker deve essere costruito ed installato entro il mese di Maggio 89. Questo è il vero motivo per cui lo chiamiamo "kicker rapido"!; ii) L'apertura del kicker non deve essere più piccola di quella già esistente nel resto della macchina. Le zone dove l'apertura utile è maggiormente limitata sono i deflettori, con circa 70 mm di apertura utile orizzontale, e il Wiggler, con circa 30 mm di apertura utile verticale; iii) L'utilizzo efficiente di piastre o strip-lines è limitato dall'apertura orizzontale richiesta. Si scarta inoltre l'ipotesi di un kicker con ferrite veloce perchè richiede la costruzione di una camera da vuoto in ceramica con metallizazione interna. Inoltre non disponiamo della ferrite adatta, per cui cade automaticamente anche l'ipotesi di un kicker a ferrite dentro la camera da vuoto, peraltro potenzialmente pericoloso per le instabilità e per l'allungamento anomalo. Si scarta l'ipotesi di un impulsatore a linea di trasmissione, in quanto non siamo attrezzati per costruirlo in tempi brevi; iv) La scelta cade su un kicker costituito da due spire sovrapposte dentro la camera da vuoto. Includendo un margine di sicurezza rispetto all'apertura utile nella zona Wiggler, la distanza fra le due spire non deve essere minore di 40 mm. L'apertura orizzontale nella zona entro i 40 mm di altezza non viene limitata dalle spire del kicker (v. Figural). Il diametro della camera da vuoto intorno alle spire del kicker deve essere il più grande possibile, compatibilmente con le flange utilizzabili, per minimizzare la riduzione di campo utile data dalle correnti immagine (v. Figura 2). È possibile avere un diametro interno utile di 270 mm utilizzando flange di vecchio tipo. I kicker, di circa un metro di lunghezza, saranno montati nelle sezioni dritte #3 e #11, dove dovrà essere lasciato spazio sufficiente per montare anche le piastre elettriche di separazione. I kicker sono spostati verso i deflettori; v) Le due spire sono alimentate in parallelo per dimezzare l'autoinduttanza del carico presentato all'impulsatore e quindi la tensione massima di lavoro. La transizione dall'atmosfera al vuoto viene realizzata con due passanti posti su un diametro. Questo consente maggiore flessibilità di costruzione dei collegamenti con l'impulsatore e, se dovesse servire, per l'inversione di polarità; vi) Il kicker viene utilizzato per l'iniezione di un solo bunch di positroni. La durata massima dell'impulso (e di eventuali code e undershoots) non deve quindi superare il limite massimo di 700 nsec. In una fase successiva si considererà la possibilità di ridurre la durata dell'impulso per l'iniezione di tre bunches (durata dell' impulso circa 200 nsec) di positroni e l'inversione di polarità per l'iniezione di positroni; vii) Il campo richiesto è di circa 60 Gs*m all'energia di iniezione di 400 MeV. Tuttavia nella prima fase di operazione l'energia di iniezione non supererà i 350 MeV. La massima frequenza di iniezione è limitata dalla frequenza del magnete pulsato a 6°, che attualmente è di tre impulsi al secondo, ma che può essere portata a 5 impulsi al secondo senza modifiche sostanziali. La specifica sulla massima frequenza di ripetizione dell' impulsatore del kicker in questa prima fase è quindi di 5 impulsi/secondo; viii) Il kicker è alimentato da un impulsatore a thyratron del tipo a scarica risonante. Da stime preliminari riteniamo che i limiti sulla corrente di picco e tensione massima siano ben sotto i 2 kA e 20 kV rispettivamente.