Wed, 04 Aug 2021RO Ro  EN En    
 
PNCDI3
 
 
Lista de proiecte » Capcana magnetica de tip "bottle" pentru pozitroni lenti

Capcana magnetica de tip "bottle" pentru pozitroni lenti
www.nipne.ro/proiecte/pn3/40-proiecte.html


Acronim: POSBOT
Autoritatea contractanta: Institutul de Fizica Atomica (IFA)
Numar / Data contract: 05 / 2020-10-01
Program: PN-III-P5/Subprogramul 5.1
Director proiect: Dr. Nikolay Djourelov
Parteneri: ICPE-CA
Data incepere / finalizare proiect: 2020-10-01 / 2023-09-30
Valoarea proiectului: 999442 RON
Rezumat: Imprastierea Compton a luminii laser pe un fascicul energetic de electroni este procesul fizic ce va fi utilizat in cadrul proiectului ELI-NP pentru Sistemul cu Fascicul Gamma (Gamma Beam System GBS) cu scopul de a produce fascicule gamma policromatice. Utilizand acest fascicul γ, este planificata crearea de pozitroni rapizi si moderarea lor intr-un ansamblu convertor/moderator (CMA) din wolfram sau platina. Utilizatorii ce vor dori sa efectueze experimente folosind CMA pentru producerea de β+ lenti vor concura pentru timpul de fascicul al GBS cu alti utilizatori care propun experimente de fizica nucleara cu fasciculul gamma. Pentru a asigura functionarea continua a laboratorului cu pozitroni, este prevazuta utilizarea in paralel a unei surse comerciale de 22Na, moderata cu neon solid.
Proiectul urmareste realizarea unui dispozitiv experimental cu eficienta sporita dedicat moderarii pozitronilor si va conduce astfel la stabilirea unei proceduri pentru producerea de 48V cu activitati mari si pentru integrarea acestui radioizotop in capcana magnetica de tip bottle. Beneficiind de aceasta sursa alternativa de pozitroni lenti, cu intensitate ridicata, utilizatorii vor putea efectua studii de materiale cu pozitroni folosind echipamentele existente pentru tehnicile: CDBS, PALS si PAES. Eficienta scazuta a diverselor dispozitive de moderare standard este cauzata de faptul ca pozitronii rapizi netermalizati la prima trecere prin stratul moderator sunt irositi. Deci, daca pozitronii rapizi pot fi capturati, astfel incat sa aiba sansa unor interactiuni multiple cu materialul moderator se va imbunatati considerabil eficienta de moderare. Ideea de a folosi o folie subtire degradoare pentru reducerea energiei particulelor rapide inainte de prindere sau chiar in interiorul unei capcane nu este noua. Scaderea energiei va duce la orbite tot mai mici in interiorul capcanei. Pozitronii care sunt moderati si au impulsul directionat catre un con ingust vor iesi din capcana. Ideea a fost aplicata cu succes intr-o capcana ciclotronica pentru pozitroni [Gerchow et al., Instruments 2 (2018) 10, Brevetul WO2018/069147]. O optimizare a dispozitivului in ceea ce priveste campul magnetic, grosimea foliei, geometria etc. poate duce la o eficienta de moderare si mai mare.
Obiectivul principal consta in construirea si punerea in functiune a unei surse de pozitroni lenti bazata pe o capcana magnetica cu geometrie "bottle", ce asigura o eficienta de moderare crescuta. Pentru a atinge acest obiectiv, se vor simula procesele fizice precum confinarea pozitronului in capcana magnetica, interactiunea pozitronilor rapizi cu materialul sursei radioactive, respectiv cu folia de moderare. Optimizarea, in vederea obtinerii unei eficiente ridicate a procesului de moderare, parametrilor geometrici (dimensiunile camerei, dimensiunea si grosimea foilor etc.) ai instalatiei va fi efectuata, precum si evaluarea ecranelor de radioprotectie, simularea caldurii generate in bobine si evaluarea posibilitatii de a utiliza un material supraconductor ce opereaza la temperatura inalta. Surse de 48V cu varii activitati vor fi produse prin iradierea cu protoni a unor folii de 48Ti la TR-19. Dispozitivul obtinut va fi integrat la liniile experimentale dedicate fasciculelor de e+ din ELI-NP.

Obiective:
  • Obiectivul principal consta in construirea si punerea in functiune a unei surse de pozitroni lenti bazata pe o capcana magnetica cu geometrie "bottle", ce asigura o eficienta de moderare crescuta
  • Primul obiectiv il reprezinta simularea proceselor fizice precum confinarea pozitronului in capcana magnetica, interactiunea pozitronilor rapizi cu materialul sursei radioactive, respectiv cu folia de moderare. Optimizarea, in vederea obtinerii unei eficiente ridicate a procesului de moderare, parametrilor geometrici (dimensiunile camerei, dimensiunea si grosimea foilor etc.) ai instalatiei va fi efectuata, precum si evaluarea ecranelor de radioprotectie, simularea caldurii generate in bobine si evaluarea posibilitatii de a utiliza un material supraconductor ce opereaza la temperatura inalta
  • Cel de-al doilea obiectiv al proiectului este fabricarea unui dispozitiv magnetic cu geometrie "bottle". Lista include o camera de vid, bobine, scut de plumb, surse de alimentare si detectoare
  • Al treilea obiectiv major al proiectului este fabricarea surselor de 48V cu varii activitati ce vor fi produse prin iradierea cu protoni a unor folii de 48Ti la TR-19. Obtinerea permiselor si licentelor pentru utilizare de la autoritatile romane (CNCAN).
  • Ultimul obiectiv al proiectului este demonstrarea si testarea functionalitatii complete. De asemenea, integrarea acestuia in liniile fasciculului de pozitroni la ELI-NP


  • ETAPELE PROIECTULUI SI DATELE DE PREDARE

    REZULTATE
    ARTICOLE PUBLICATE
    ECHIPA DE CERCETARE SI GRADUL DE IMPLICARE AL TINERILOR CERCETATORI


    Inapoi la Lista de proiecte
    English version of the project EN   
     
    Address: Str. Reactorului no.30, P.O.BOX MG-6, Bucharest - Magurele, ROMANIA
    Tel: +(4021) 404.23.00, Fax: +(4021) 457.44.40
    2021 IFIN-HH. All rights reserved.