Infrastruttura elettroni
Sistema laser
Modalità di funzionamento
Layout
A. Sezione di accelerazione (1 LINAC S-band e 2 LINAC C-band)
B. Sezione ad alta energia «STAR-HE-Linac»
C. Sezione a bassa energia «STAR-LE-Linac»
D. Beam dump
E. Camere di impatto
Layout potenziato della Sorgente Inverse Compton (ICS) di STAR per la produzione di raggi X duri progettato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (A. Bacci et al., STAR HE-Linac Complete Detailed Design Report, arXiv:2109.10351v1). Questa configurazione utilizza due linee di fasci, dette di “bassa energia” (LE-linac) e “alta energia” (HE-linac), alimentate da un linac in grado di accelerare pacchetti di elettroni fino a un massimo di 150 MeV. Il precedente layout (STAR-1) consisteva in una singola linea di fasci con un’energia massima di 65 MeV.
Specifiche tecniche
Il nuovo HE-linac è progettato per alimentare una sorgente di Inverse Compton Scattering (ICS) con una emissione di raggi X fino a una energia dei fotoni massima di 350 keV, richiedendo un’energia del fascio di elettroni di circa 140 MeV. Per raggiungere questo obiettivo, la capacità di accelerazione del linac STAR-1 è stata potenziata con l’aggiunta di due sezioni di accelerazione C-band. Il valore scelto di 150 MeV tiene conto dei margini di sicurezza, in particolare per quanto riguarda le fasi di iniezione nelle cavità RF, al fine di compensare efficacemente la dispersione dell’energia del fascio.
Un solenoide compatto, lungo 8 cm, è stato integrato proprio prima della cavità a banda S iniziale. Questo solenoide, generando un campo Bz di picco di circa 0,2 T, consente un controllo più preciso della divergenza del fascio e una compensazione della divergenza in un’ampia gamma di operazioni energetiche.
Con l’incorporazione di due sezioni lineari di accelerazione aggiuntive in banca C, è possibile sopprimere la dispersione dell’energia del fascio, una tecnica che non era possibile con il precedente layout. Questa metodologia è applicabile sia al LE-linac (con un intervallo di energia operativa compreso tra 23 e 65 MeV) che alla HE-line (con un intervallo di energia operativa compreso tra 40 e 150 MeV).
