РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННОГО ГЕНЕРАТОРА МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ ДЛЯ ТЯЖЁЛОИОННОГО ИНЖЕКТОРА И-3, И-4

• Антон Лосев (НИЦ «Курчатовский институт»)

Room: LHEP-3/Conference Hall - Конференц-зал корп.3 Диссертационная работа посвящена созданию лазерно-плазменного источника многозарядных ионов импульсно-периодического действия для линейных ускорителей. Источник основан на импульсном CO2-лазере атмосферного давления с поперечным возбуждением (TEA). Для диагностики ионной компоненты потока лазерной плазмы, применён метод диагностики, основанный на одновременной регистрации сигналов времяпролетного анализатора ионов и детектора формы лазерного импульса. Он позволяет получить не только распределение частиц по зарядовым состояниям и парциальные токи для каждого заряда, но и времена вылета ионов из мишени на масштабе лазерного импульса. Экспериментально обнаружен эффект воздействия на характеристики пучка металлических сеток, устанавливаемых в высоковольтном электроде системы экстракции, связанный с распылением материала сетки и последующим рассеянием ионного пучка на образовавшемся атомарном облаке, который усиливается с увеличением массового числа ионов пучка и с уменьшением периода расположения проволочек в сетке, но слабо зависит от геометрической прозрачности сетки. Было выполнено численное моделирование динамики пучка ионов углерода C4+ от плазменной границы до выхода ускорителя инжектора И-4, проведённое с учётом экспериментально полученного распределения ионов по зарядовым состояниям и энергиям в генерируемой лазерным импульсом плазме для наилучших условий облучения углеродной мишени. Результаты ускорения пучка ионов углерода C4+ в ускорителе И-4 при настройках систем ускорителя, установленных на основании «сквозного» моделирования, подтвердили его правильность.