Disputas: Øystein Midttun

M. Sc. ved Fysisk institutt vil forsvare sin avhandling for graden ph.d: “Improved beam extraction for a negative hydrogen ion source for the LHC injector chain upgrade, Linac4”

 

Øystein Midttun

Tid og sted for prøveforelesning

Se prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Leder av disputas

Førsteamanuensis Helge Balk

Veileder

Sammendrag

Kandidaten har bidratt til utviklingen av en ny partikkelstrålemaskin for negativt ladete hydrogenioner (H-). Denne såkalte ionekilden har som formål å forbedre kvaliteten på protonstrålen i verdens største partikkelakselerator – the Large Hadron Collider (LHC) ved den europeiske organisasjonen for kjerneforskning (CERN) i Genève. Arbeidet har resultert i en velfungerende, pålitelig og stabil ionekilde.

LHC er kjent for å studere fundamentalpartikler ved å analysere kollisjoner mellom protoner som har blitt akselerert til nær lysets hastighet. For å oppnå et godt nok statistisk grunnlag for nye oppdagelser, må man studere resultatene av millioner av kollisjoner hvert sekund over perioder på flere år. En planlagt oppgradering av injektorkjeden til LHC har som mål å doble antall kollisjoner per tidsenhet. Denne oppgraderingen innebærer konstruksjonen av en ny lineær akselerator – Linac4. Startpunktet for Linac4 er ionekilden som denne avhandlingen presenterer.

Forskningen konsentrerer seg spesifikt om ekstraksjonssystemet til ionekilden, dvs. hvordan H--ionene ”trekkes” ut fra et hydrogenplasma ved hjelp av et statisk elektrisk felt og danner en partikkelstråle. Det største problemet i forbindelse med en negativt ladet partikkelstråle er elektronene som trekkes ut fra plasmaet sammen med strålen. Disse elektronene senker kvaliteten på partikkelstrålen, og må fjernes så tidlig som mulig. Den presenterte løsningen er å implementere et magnetisk dipolfelt i en elektrostatisk fokuserende elektrode. Magnetfeltet fjerner elektronene effektivt uten å påvirke H--strålen i stor grad, og i tillegg beholder H--strålen liten transversal spredning, noe som er gunstig for videre transport og akselerasjon.

Utviklingen av det nye ekstraksjonssystemet har blitt gjort ved hjelp av IBSimu, som er et simuleringsverktøy spesielt utviklet for partikkelstråleformasjon fra et plasma. Måledataene har blitt nøye sammenlignet med simuleringene, og resultatene korresponderer godt.

 

 

For mer informasjon

Kontakt ekspedisjonskontoret:

e-post: ekspedisjon@fys.uio.no

Telefon: 22 85 64 28

Publisert 3. des. 2014 08:52 - Sist endret 3. des. 2014 08:53