Implementation of multistrip crystals to protect the septum magnets and to generate gamma radiation

Abstract

Recently studies are started on the application of volume reflection of particles in crystals for the steering beams (for extraction and collimation of a circulating beam in accelerators). Volume reflection is more efficient than channeling, but requires amplification of the deflection angle by applying multicrystals. The report discusses two new applications of multicrystals made like multistrip structures: (i) the property of effective deflection of particle beam was used to protect the septum magnets of the U-70 in the process of extraction of the proton beam with energy of 50 GeV; (ii) the possibility of generation of gamma radiation was studied in the secondary electron beam with energy of 7 GeV. In both cases, promising preliminary data were obtained.

Septum shadowing by means of a bent crystal to reduce slow extraction beam loss

“…One of the most promising technological directions to substantially reduce the beam lost during slow extraction is the use of bent silicon crystals for assisting the beam extraction. In particular, the application of a thin, bent crystal aligned upstream of an extraction septum is a novel extraction technique investigated in recent years to significantly reduce the beam intensity impinging the septum [4,5]. In literature, one finds examples and discussions of such concepts where a crystal is aligned to a nonresonantly extracted beam upstream of a magnetic extraction septum, but typically in volume reflection.…”

Управление Траекториями Положительно И Отрицательно Заряженных Частиц С Помощью Отражения На Цепочке Изогнутых Монокристаллов

“…На данном этапе предложенный алгоритм для прохождения частиц через многослойные кристаллические структуры хорошо описывает поведение протонов и будет применяться в задачах оптимизации кристаллических устройств для защиты септума СМ24 и коллимации пучка протонов кристаллами в магнитном блоке 86 ускорителя У70 [10]. Также многослойные кристаллические структуры могут быть применены для защиты электростатического септума ускорителя СПС в ЦЕРН [18], для чего с помощью предложенного алгоритма будут проведены соответствующие расчеты.…”

“…Для оптимизации кристаллических устройств такого вида в ускорительных применениях, таких как коллимация пучка [9], или защита выводных септуммагнитов [10], требуется быстрый алгоритм расчета прохождения частиц через цепочку кристаллов. В настоящей работе такой алгоритм предложен.…”