28
! "#!

ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy.Sébastien Bousson (IPN Orsay).

Citation preview

Page 1: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

������������� ���������������������������� ���������������

� ������ ����� ��� ���������� ���������

������������ ��� !

"#! �� ����

Page 2: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $ �

�������

� ��� �� �� ��������������������

� ���������� ��������������������� �������������������������������� ���������� � � � � � � � ��

� ������������ �!�������" ���������" #��������� ��������������������� �#�" � ��" ������������������������!�$�����������������������$� ������������������������������$�����������������������

� ��#����� �" ������������� �������������������� ��� ����#����

%������� ���� ����������������������������� ��������" �����&�'�'����������!�$�(� ��������� $��������������������!$������� �����#������ )*

+� ����" ������ ������������������������

Page 3: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � % �

�������

� ��� �� �� ��������������������

,�-+ +..�,� �(� .��

Page 4: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � & �

�������

� ��� ���������������������

' ����������(��� ���� ���)�����������*� �� ����������� ����+

� ��� ��������������� ����

� ,���� ������������

� �������������������������

� - ��������� ������������������

� �������� � ���� �����������

� � � � ������������� ����

- ���� �������� �� �����.

Page 5: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � / �

/ ���� � ���������&����������������)

.��0��!����� ������" �������#��������

� ����!�#��������������������������β 1�2'3��������� ���� ���� ��������������" �������#���������������445�������������

Sang-Ho Kim, Linac 02

�����������������β 6�2'7������������������� ���������������������!�����!����������������� ������ �'�89 � ����������������������������������" ��������" ���#���� ��������� ���!������������$��������� ������#�������

+:������� ����������&��� ������!����������)$+�1�;�< �=�&������������������������!�β #���!������;���>�" ��� ���������? �3'@�-$��� ��� ��������������������������)� �� ���" ������AB / �#�������������������

Page 6: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 0 �

�C +�< +� +A� .� � � � +C +� �

Page 7: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 1 �

�" ��!����������" ����

�� �2 +� ���!����������" ����#������������ ����������&���������������������������������)������������ ����������������������������������������������������� ���!'���������#������������������ �������������� ����� ���" ������������4��'+:�����!������������������������� ���������������������;2��� �������������D ������" ��� �� ������������'�8���;�� �? �@-��������������3�� �? �3'@�-�������" �������� ��������" ������

3 �"4 ! +8�" �������������!����������!�����������������������������������'� �����������!��� ������" ������" ���$�#���� � ���������������� ���������&#������ �$���" �" #���� ����" ���������������� ����������@� �������������������������)

Page 8: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 5 �

E� 8A�(� � ��� ��� 9 +

Page 9: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 6 �

E#��������������

����������������" ���� ������������" �����������" ����� �� �$�" ������" �����������&�����4� �������#�)$�����F/ ��#>���

� �����" �������������������������������" ����G������" ����!������ �������� ����!������������������������H

A�" �" #������������ ������������������ ���������� ������������������������������������ �#��������������

Page 10: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 78 �

(� =�� I��,A+,� A� � ���

Page 11: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 77 �

(���������������������

� ���������������������" ����������" #�������� ��������� �����!���������������

E����������� �����!������$��� ���� ���������" ���������������&���������$������$�J � A$�D � A$�� ����������" >������������������������ ��" ������'

� ��������������" �����!��" �����" ������������������!�� ����!����������������!������

� ��#��" ����������#������������" ������#���!��" ����89 � �#����������������#�!!������ �" �������������������$��������������������$���!��������������� ���������� #

E��� ���������������� �����������������������$�����������!���������������������!'�8�� ��������������������������������������'

Page 12: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 7$ �

� ((+.+A� � �� < ��< A� / �+� �

Page 13: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 7% �

� ���������!�< � �����

��� �������� ��������������������������������� ���������������

�����������������9 �����:�� �������� ����������������9 �����

�� ������;�3 ��<����� ������ � �� ��������=���������������+

! ����9 ����������� ����������������� ������������>?�

�����9 ����������� ����������������� .

�������������������������� �������������

� ��@�

� ���@�

� �����������

(������������������������*

� ,��)��� �

� ! �� ������� ��

� ������������

Page 14: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 7& �

+:����" ������ ���������!�,�����" �������� �����A��'

CARE/HIPPI Final Report (2008):

Page 15: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 7/ �

+:����" ������ ���������!�,�����" �������� �����A��'

LABType

Frequency[MHz]

Optimal betaEa*

[MV/m]Epk

[MV/m]Bpk[mT]

Voltage[MV]

IPN OrsaySingle 352 0.20 4.77 32 69 0.82

Single 352 0.36 8.14 38 104 2.49

ANL

Single 855 0.28 4.40 24 56 0.26

Single 345 0.29 8.75 40 106 2.21

Single 345 0.40 7.02 44 117 2.44

Double 345 0.40 8.60 40 79 4.49

Triple 345 0.50 7.65 28 88 6.65

Triple 345 0.62 7.94 31 95 8.70

FZ-JuelichTriple 760 0.20 8.63 42.8 87.2 1.36

Triple 352 0.5 5.8 27 63.8 4.7

LANLSingle 350 0.21 (EZ01) 7.50 38 100 1.35

Single 350 0.21 (EZ02) 7.22 37 96 1.30

Fermilab Single 325 0.21 (SSR1-01) 12 69.5 112.5 3.49

G. Olry, Linac 08 Results @ T=4.2 K

Page 16: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 70 �

+:����" ������ ���������!�,�����" �����(�" ������

4.763.8275.80.5352TripleFZ-Juelich

345

Frequency[MHz]

6.6588287.650.50TripleANL

Optimal betaEa*

[MV/m]Bpk[mT]

Voltage[MV]

Epk[MV/m]

TypeLAB

Spoke cavities

7.58450.4150.57045 cellsCEA Saclay

8.510060.7170.57045 cellsINFN Milan

805

Frequency[MHz]

10.991.543.4160.616 cellsSNS (Average)

Optimal betaEa*

[MV/m]Bpk[mT]

Voltage[MV]

Epk[MV/m]

TypeLAB

Elliptical cavities

Results @ T=4.2 K

Results @ T=2 K

Page 17: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 71 �

� ���������!�< � �����

,��� ��:����� ������������ �� �������+

���� �� �������������������������� ��������������

� 2

"����������������9 � �� ���������� �$��������������������������

7/���� ���� �����:������������ ��A�

"��9 ����������������� �������������������������������B�����

�:���������������������� �� ������� �������B����������

������� �� �������� ��������������������� ���.

Page 18: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 75 �

� ���������!�< � �����

- ���������B�9 ���������� �����������������������������+

CARE/HIPPI Final Report (2008)

4 �����������������

������ �� �� �����

Page 19: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � 76 �

� ���������!�< � �����

- �������:�� ���+�9 ������B������� �����B������ ����������������������������������� ������A

C��<������� ���������������������� �������������� ���:����� ������� ��+�����������;�C��<�������58�� 2 ������������� ���������������;

7,3 MV/m14,3 MV/m13,6 MV/m

6 MV7,15 MV6,8 MV

7,7 MV/m8,2 MV/m7,8 MV/m

D �������������� �����B���������������������9 ��������)�������.

Page 20: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $8 �

� ���������!�!� ������������������

E�� " ������$���������������� ��������������������������������!�!� �����

89 �� 2 ����<���:����� ������� ������������������������� �� �������

� � �������������B����������������������:������ ��9 �������� �(�! �*

� � �������B�9 �������� ����� ������������������������������������� ��=

Page 21: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $7 �

J �C ����� A� ,,+/ �C �/ +

Page 22: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $$ �

J �C ����� ���� �C � ��

+ ������������������� $������������������� �����������J �C ����� �#������" >������������ ��������������������������������" ������������ ���������&�#�������������������������� ���#��)'�������������������" ���� ��� �" ��������:������ �����������:�#����J �C ����#��" ��� � ���" �" #���K ���< �" #��0�� ��������-���������" ��������������������#������������������������ ���$� ��0��������������G�

������������������#>���� ����J �C �L�J �!���������������������!�B ���������������� �������������� �" � ��L�C � ��������������" ���" ���������� ����������������L�� �����������" � �����������������������&��������������������)

8������ � ���� ���� ��������" � ���������� �

Page 23: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $% �

(�����C �������8������

Page 24: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $& �

(�����C �������8������

� ��������������������������" ��������:������������������������������������!�����" ��������������������������'�#�������$�������������" ������������������� �" ����'

������ �" ��$������������������� ����� ������������������� ������������������������������������8�������������������������:�����!�����������������������

� � �� �������������" ��������� �#����� �� �L�.�����4�������� ������!L�C �����������

Page 25: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $/ �

(�����C �������8������

(������ �� �" ����� ����������������.�����4�������� �����!�

M(� A+NJ �,,�������������$�@227O

Page 26: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $0 �

(�� (.9 ���

Page 27: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $1 �

(���������

3 � ��������������������� ������������� ��������������������������8;/�E�ββββ E��8;5���������������������������������������9 �� �� ������������ ������� ���9 ����������� ����� �����

"����� ��������������� ������ � ������� �F�����(�������*���� ���:������������������� � �

���B���������������������� ��+

G��<��������� ��������������������������������������������������

H�G���������������F�������������������� �� ����9 �����A�

��� ��������������������� ���� ��������������9 �������� �:�� �� ����9 ��������� ��! ���:������ �

2 �������� ��� ��9 ��������������������� ����� ������(�;�;����� ������ �����������3 �*

H�G������������������� �A�

H�G�����������D ���� �A�

���� �����ββββ?8;/�9 ���������I���(��������� �;*

Page 28: ESS-Bilbao Initiative Workshop. Spokes vs. Elliptical cavities for medium-high energy

Sebastien Bousson, Spoke vs elliptical cavities for medium-high energy , ESS Bilbao Initiative Workshop, 15-17 March 2009 � $5 �

�����������������& �����H)�����+ $� ������ ����" ���������������� �

� ��������������� � ����

� 2 ������������������ �������������$�������������� �����JK 3 ����

2 ���������������B����������ββββ �������8;/�� 8;0B�9 ����������������������������������������������;

! ��������������������=

(���������