nguphysСибирский физический журналSIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS2541-9447Новосибирский государственный университет10.25205/2541-9447-2023-18-4-62-70nguphys-291Research ArticleФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ, УСКОРИТЕЛЕЙ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫHIGH-ENERGY AND ACCELERATOR PHYSICS, PHYSICS OF HIGH-TEMPERATURE PLASMAНеразрушающий однопролетный профилометр пучка электронов на основе ПЗС-камерыNon-Destructive Single-Revolution Electron Beam Profilometer based on a CCD CameraТимошенкоМ. В.TimoshenkoM. V.

Максим Вадимович Тимошенко, младший научный сотрудник

Maksim V. Timoshenko, Junior Researcher

M.V.Timoshenko@inp.nsk.suПереведенцевЕ. А.PerevedentsevE. A.

Евгений Алексеевич Переведенцев, ведущий научный сотрудник

Evgeny A. Perevedentsev, Leading Researcher

E.A.Perevedent@inp.nsk.suШерстюкC. П.SherstyukS. P.

Сергей Павлович Шерстюк, старший лаборант

Sergey P. Sherstyuk, Senior Laboratory Assistant

S.P.Sherstyuk@inp.nsk.suИнститут ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАНРоссияBudker Institute of Nuclear Physics SB RASRussian FederationНовосибирский государственный университетРоссияNovosibirsk State UniversityRussian Federation2023120420241846270Copyright © Тимошенко М.В., Переведенцев Е.А., Шерстюк C.П., 20242024Тимошенко М.В., Переведенцев Е.А., Шерстюк C.П.Timoshenko M.V., Perevedentsev E.A., Sherstyuk S.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nguphys.elpub.ru/jour/article/view/291

ПЗС-камеры просты в использовании и довольно широко распространены в оптической диагностике пучков в ускорителях элементарных частиц. Время экспозиции этих камер составляет миллисекунды, поэтому они обычно используются в накопительном режиме для наблюдения за циркулирующими пучками. Изображение с камер содержат информацию о поперечном распределении частиц в пучке и положении центра масс пучка. В данной работе на примере ПЗС-камер, установленных на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000, исследована возможность их использования в режиме однократного пролета пучка через место наблюдения. Проведена оценка интенсивности светового потока оптической части спектра синхротронного излучения пучка, экспериментально получено изображение и измерены поперечные размеры пучка в однопролетном режиме.

CCD cameras are easy to use and are quite widespread in the optical diagnostics of beams in particle accelerators. The exposure time of these cameras is milliseconds, so they are usually used in a cumulative mode to monitor the circulating beams. The images from the cameras contain information about the transverse distribution of particles in the beam and the position of the center of mass of the beam. In this paper, using the example of CCD cameras installed on the electron-positron collider VEPP-2000, the possibility of their use in the mode of a single beam flight through the observation site is investigated. The intensity of the luminous flux of the optical part of the synchrotron radiation spectrum of the beam was estimated and an image of the transverse distribution of particles in the beam in a single-span mode was experimentally obtained, which confirms the potential for expanding the scope of this diagnostic system. A trial signal processing was done as a demonstration of the determination of the beam parameters by the method under study.

диагностика пучков заряженных частицсинхротронное излучениеПЗС-камераВЭПП-2000diagnostics of charged particle beamssynchrotron radiationCCD cameraVEPP-2000ReferencesShwartz D. et al. Round Colliding Beams at VEPP-2000 with Extreme Tuneshift // Proc. eeFACT2018. Hong Kong, China. P. 34–40.Shwartz D. et al. Round Colliding Beams at VEPP-2000 with Extreme Tuneshift, in Proc. eeFACT2018, Hong Kong, China, pp. 34–40.Berkaev D. et al. Beam Measurement System of VEPP-2000 Injection Channels // Proc. of the ICALEPCS2009, Kobe, Japan, paper TUP032. P. 155–157.Berkaev D. et al. Beam Measurement System of VEPP-2000 Injection Channels, in Proc. ICALEPCS2009, Kobe, Japan, paper TUP032, pp. 155–157.Wiedemann H. Particle Accelerator Physics. Springer Cham, 2015.Wiedemann H. Particle Accelerator Physics. Springer Cham, 2015.Шерстюк С. П. Исследование размеров пучка при инжекции в накопитель: Выпускная квалификационная работа на соискание степени бакалавра / НГУ, науч. рук. Е. А. Переведенцев. Новосибирск, 2022.Sherstyuk S. P. Study of beam sizes during injection into a storage ring: Final qualifying work for a bachelor’s degree, NSU, supervisor E. A. Perevedentsev. Novosibirsk, 2022. (in Russ.)Hofmann A. The Physics of Synchrotron Radiation. N. Y.: Cambridge University Press, 2004. ReferencesHofmann A. The Physics of Synchrotron Radiation. N. Y., Cambridge University Press, 2004.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.