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El Acelerador Lineal (LINAC) de ALBA genera pulsos de electrones a 90 keV y los acelera hasta 100 MeV. Después, el haz se transfiere y se inyecta en el Propulsor donde continúa el proceso de aceleración. El pre-inyector ALBA se adquirió como un sistema llaves en mano y está en operación desde 2010.

Diseño esquemático e imagen del LINAC de ALBA.

Un cañón de electrones termoiónico de 90kV DC genera pulsos de electrones de una longitud de 2ns. Estos electrones se extraen de un metal (tungsteno impregnado de BaO) calentado a 1200 grados. Puede generar un solo pulso (SBM) o un tren de varios pulsos (MBM) como se muestra a continuación. El patrón de inyección típico consiste en trenes de 32 pulsos, que se generan a razón de 3 veces por segundo. La carga máxima por pulso al final de LINAC es 0.25 nC.

Señales de los Transformadores de Corriente Rápida instalados a lo largo del LINAC para los dos modos de inyección: MBM (tren de 54 pulsos) y SBM (16 pulsos individuales separados por 64ns).

Los electrones pasan primero por una zona que agrupa los electrones, reduciendo la longitud de los pulsos y también aumentando su energía. El sistema de agrupado (o bunching) comprende dos cavidades tipo pre-buncher, una que trabaja a una frecuencia subharmónica (500 MHz) y otra a 3 GHz, y una cavidad tipo buncher formada por 22 celdas y que funciona con ondas estacionarias. Después del sistema de agrupado, la energía del haz es de 16 MeV. Dos estructuras de aceleración de ondas progresivas aumentan la energía del haz hasta más de 100 MeV. Cada estructura de aceleración está hecha de 96 celdas y funciona en el modo 2Π / 3 a un gradiente constante de 10-15 MV/m. La focalización del haz se garantiza mediante el uso de solenoides en la parte de agrupado y de tres cuadrupolos situados entre las dos estructuras de aceleración.

Se utilizan dos klystrons (TH2100) para proporcionar la potencia de RF a las cavidades del LINAC a 3 GHz mediante guías de ondas de RF. Gracias a un sistema de conmutación, si uno de los klystrons falla, el LINAC puede seguir proporcionando un haz de energía reducida de 67 MeV.

Esquema del LINAC de ALBA con la distribución de RF y una imagen del LINAC dentro del búnker.

En condiciones nominales, el LINAC se opera a 110 MeV en modo top-up (recarga contínua). Recientemente se ha demostrado que, si es necesario, también se puede inyectar y acelerar un haz de 67 MeV en el Booster.

La dispersión de energía del haz del LINAC está por debajo del 0.5% y su emitancia normalizada por debajo de 30 mm mrad.

Medida de propagación de energía de un haz de 110 MeV y 1nC tomada en una región dispersiva. A la derecha se muestran las mediciones de emitancia del mismo haz para los ejes x e y, tomados mediante la técnica de escaneo cuadrupolar.

Especificaciones de los parámetros del haz del LINAC