beats2 beam line from thomson source ai laboratori di f rascati
DESCRIPTION
BEATS2 BEAm line from Thomson Source ai Laboratori di F rascati. Coordinatore nazionale M. Gambaccini (FE) Sezioni : FE, PI, MI, CA(SS), BA, TS, LNF,MI, RM1. BEATS2. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
BEATS2BEAm line from
Thomson Source ai Laboratori di Frascati
Coordinatore nazionale M. Gambaccini (FE)Sezioni: FE, PI, MI, CA(SS), BA, TS, LNF,MI, RM1
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Il prototipo della Thomson back scattering Source (TS) sarà realizzata in parallelo al progetto SPARC e alla messa in funzione del laser FLAME.
Un fascio di elettroni verrà accelerato dal LINAC di SPARC fino ad un’energia fra 30-150 MeV, in pacchetti che trasportano una carica di 1 nC, di durata di circa 3 ps (rms) e focalizzati nel punto di collisione su uno spot di 15 μm (rms).
Questi elettroni verranno fatti interagire in collisione frontale con i fotoni del laser FLAME di alta potenza (300 TW) del progetto PLASMONX◦ 800nm, 6 J, Ti:Sapphire, 6 ps
BEATS2
Camera di interazione TS
deflecting dipole
final focus solenoid
Electron beam
X rays
Laser beam
Schematic layout of the SPARC hall: electron beam lines for FEL, Plasma Acceleration and
Thomson Source experiments
Il laboratorio ai LNF
14.5 m1.5m11º
10.0 m 5.4 m
quadrupolesdipoles
1-6 Undulator modules
Photoinjector
solenoidRF sections
RF deflectorcollimator
25º
25º
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
In tale interazione è prodotto un fascio di raggi X quasi monocromatici con energia media dipendente dall’energia degli elettroni in ingresso e spread energetico dipendente dall’accettanza angolare.
Il fascio di radiazione X prodotto nell’interazione presenta, a 20 keV (elettroni a 30 MeV), una divergenza angolare di 5 mrad e uno spot alla sorgente di 15 mm.
Il numero atteso di fotoni/s sarà dell’ordine di 1010 g/s con una bandwidth rms del 5%,
BEATS2
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Energia variabile fra 20 e 500keV Dimensione sorgente: 15 μm Divergenza FWHM 22 mrad
◦ (rms 5 mrad) Flusso: 1010 fotoni/s Distanza sorgente-detector ~ 10m Dimensione dell’area illuminata:
Ø=16 cm Struttura temporale: Bunch da 6
ps, rep. rate 10 Hz Coerenza spaziale Spettro quasi-monocromatico con
presenza di armoniche
Caratteristiche principali
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Angular and spectral distribution of the TS radiation in the case of 3 ps laser pulse
Il fascio TS
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Allestimento camera di scattering Allestimento linea raggi X
◦ collimatori, monitor fascio e misuratori di flusso X integrale.
Allineamento tra fascio elettroni e fascio laser
Ottimizzazione parametri collisione per l'energia di 20 keV
Caratterizzazione fascio X a 20 keV
Beats2primo anno (prime collisioni previste entro giugno 2011)
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Allestimento linea di imaging ◦ Allineamento e motorizzazione di collimatori,
rivelatori, monitor di fascio, porta-campione Caratterizzazione topografica fascio X a
20keV Caratterizzazione macchia focale
◦ area efficace della collisione Primi eperimenti di radiografia in
assorbimento ed in contrasto di fase
Beats2primo anno
Phase contrast imagingPh
ase
c ont
ras t
Abso
rpti
on
object
Incoming Transmitted
IntensityPo
sitio
n
aobject
Intensity
Posit
ion
Incoming Transmitted
10<a<100mrad
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Esperimenti di radiografia con fatocci tessuto equivalente e dosimetria a 20 keV
Ottimizzazione parametri collisione a 40 keV Caratterizzazione fascio X a 40 keV Primi esperimenti di radiografia a 40 keV Esperimenti di radiografia a doppia energia 20 -
40 keV e dosimetria associata. Ottimizzazione della collisione alle energe del k-
edge dello iodio (33 keV) Esperimenti di radiografia differenziale a k-edge
Beats2secondo anno
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Calibrazione e caratterizzazione presso la beamline SYRMEP di monitor di fascio e detector da installare alle TS◦ Fascio monocromatico, elevata coerenza,
divergenza minima Imaging presso la beamline SYRMEP in
collaborazione con gli altri gruppi per verificare simulazioni ◦ Phase contrast, phase retrieval, grating technique
Beats2 @ Trieste
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Partecipazione a programmazione, realizzazione ed analisi delle misure di caratterizzazione della sorgente TS
Collaborazione con Ferrara per la caratterizzazione del loro set-up di radiografia quasi-monocromatica con misure alla beamline Syrmep
Beats2 @ Trieste
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Renata Longo Fulvia Arfelli Luigi Rigon Edi Castelli Frances Lopez
◦ dottoranda con esperienza in Fisica Medica Rongchang Chen
◦ borsista post-doc INFN, gia’ Shanghai Synchotron Radiation Facility
Beats2 @ Triestepartecipanti
Consiglio di Sezione 6 luglio 2010
Il gruppo di Trieste porta in Beats2: La competenza maturata con la
realizzazione, caratterizzazione ed uso della linea di luce Syrmep
L’esperienza nelle tecniche di imaging in contrasto di fase◦ Phase contrast, diffraction enhanced imaging etc
Un contributo di presenza ai LNF per il lavoro alla stazione sperimentale
Beats2 @ Triesteconclusioni
Schematic layout of electron beam linesfor FEL, Plasma Acceleration andThomson Source experiments
Il laboratorio ai LNF
14.5 m1.5m11º
10.0 m 5.4 m
quadrupolesdipoles
1-6 Undulator modules
Photoinjector
solenoidRF sections
RF deflectorcollimator
25º
25º