무선주파수 쿼드폴

Radio-frequency quadrupole
참고 항목: 쿼드폴 질량 분석기 및 RFQ 빔 냉각기

무선 주파수 쿼드폴(RFQ)은 일반적으로 낮은 빔 에너지, 대략 2keV에서[2] 3MeV에 사용되는 선형 가속기 구성품이다[1]. 4극 질량 분석기와 레이아웃이 유사하지만, 그 목적은 단일 종 빔(하나의 특정 유형의 입자 빔)을 가속하는 것이다(다종 빔에 대한 질량 분광 분석을 수행하는 것이 아니라). 충전기 입자는 빔 라인을 따라 가속될 때 동작 방향에 대해 직각으로 두 축의 전기장을 번갈아 경험하며, 위상에서는 항상 빔 방향(Z)에 전방 힘이 있고, X와 Y에 빔 집중 작용이 번갈아 나타난다. 이는 가속기의 길이를 실행하는 4개의 전극에 의해 달성되며, 가속기의 해당 지점에서 빔 속도에 RF 주파수를 일치시키는 주기적으로 변화하는 간극을 갖도록 형상화된다. 이것은 입자들이 흥미로운 주파수에 맞추어 묶음을 형성하게 하는데, 이는 지역장이 가속도 최대치에 근접할 때 각 지역을 통과하는 것이다. 두 개의 일반적인 전극 모양이 있는데, 접근하는 끝단에 파동 패턴을 가진 베인 4개 그룹 또는 주기적인 원뿔 단면을 가진 4개의 실린더가 있다. 전극은 진공 상태에서 장착되며 고출력 RF 소스의 적절한 단계적 신호에 의해 흥분된다.[3] RF 캐비티와 드리프트 튜브가 분리된 기존 RF LINAC에 비해 장점은 첫째, 빔이 지속적으로 가속되므로(유동 공간이 없음) 주어진 에너지에 대해 설계가 상당히 소형화될 수 있고, 둘째, 빔의 묶음과 집중이 심하다는 것이다.[4]

미시간 주립 대학교의 국립 초전도 사이클로트론 연구소(NSCL)의 재가속기(ReA3)에서 무선 주파수 4중극.

RFQ는 충전된 입자의 빔을 가속하고 집중시키는 결합 기능 구성 요소다.

1970년 소련의 물리학자 I. M. Kapchinski와 Vladimir Telyakov에 의해 발명된 RFQ는 전 세계 주요 실험실 및 산업체에서 전파 선형 가속기의 인젝터로 사용된다.[5]

참조

  1. ^ "The ISIS neutron source RFQ" (PDF).
  2. ^ Klabunde, J. (1992). "The High Charge State Injector for GSI" (PDF). Proceedings of the 1992 Linear Accelerator Conference.
  3. ^ "The Radio Frequency Quadrupole (CERN)" (PDF).
  4. ^ "RF quadrupole beam dynamics design study" (PDF).
  5. ^ Reiser, Martin (2008). Theory and design of charged particle beams (2nd ed.). Weinheim: Wiley-VCH. p. 6. ISBN 9783527407415.

외부 링크


Stub icon

이 가속기 물리학 관련 기사는 단조롭다. 위키피디아를 확장하여 도울 수 있다.