طراحی، شبیه‌سازی و ساخت آهن‌ربای چهارقطبی جهت همگرایی باریکه الکترونی درشتاب‌دهنده پرقدرت صنعتی الکترون

در این مقاله با استفاده از نرم افزار cst studiocst studio به طراحی و شبیه‌سازی یک آهنربای چهارقطبی و اپتیک باریکه الکترونی در آن پرداخته شده است و بر اساس آن نسبت به ساخت یک چهار قطبی مغناطیسی جهت استفاده در خط انتقال اولین شتاب‌دهنده پرقدرت صنعتی الکترون ساخت ایران اقدام شده است. برای ایجاد میدان مغناطیسی مناسب، جنس، هندسه هسته‌ها و همچنین تغییرات جریان سیم‌پیچ‌ها بر اندازه و خطوط میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. برای آزمون آهنربای چهارقطبی در انرژی باریکه الکترونی 10 مگاالکترون ولت، گسیلندگی باریکه ورودی به چهارقطبی 0.5π mm mrad در نظر گرفته شده است. مشاهده شد باریکه به هنگام عبور از چهارقطبی مغناطیسی در یک جهت همگرا و در جهت عمود بر آن واگرا می‌شود. فاصله بهینه بین دو چهارقطبی مغناطیسی برای باریکه دارای گسیلندگی کم به دست آمد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی سازگاری خوبی با آزمون‌های عملی دارد

Design, simulation and construction of quadrupole magnets for focusing electron beam in powerful industrial electron accelerator

In this paper the design and simulation of quadrupole magnets and electron beam optical of that by CST Studio code has been studied. Based on simulation result the magnetic quadrupole has been done for using in beam line of first Iranian powerful electron accelerator. For making the suitable magnetic field the effects of material and core geometry and coils current variation on quadrupole magnetic field have been studied. For test of quadrupole magnet the 10 MeV beam energy and 0.5 pi mm mrad emittance of input beam has been considered. We see the electron beam through the quadrupole magnet focus in one side and defocus in other side. The optimum of distance between two quadrupole magnets for low emittance have been achieved. The simulation results have good agreement with experimental results