Répartition de la quantité de mouvement dominée par la charge spatiale et stratégies de compensation dans la section post-linac du Proton Improvement Plan-II à Fermilab

Le prochain Proton Improvement Plan-II (PIP-II), dédié aux améliorations du complexe d'accélérateurs du Fermilab, comprend un nouveau linac supraconducteur de 800 MeV et une Ligne de Transfert de Faisceau (BTL) pour transporter le faisceau vers le synchrotron Booster existant. Pour atténuer le décalage de la tonalité de charge spatiale associé à un faisceau accumulé de haute intensité, le faisceau linac à faible émission est utilisé pour peindre l'espace de phase circulaire à la fois transversalement et longitudinalement. Pour éviter les pertes causées par des particules injectées en dehors de la séparatrice rf lors de la peinture de l'espace de phase longitudinal, la répartition de quantité de mouvement du faisceau entrant ne doit pas dépasser 2,1 x 10^-4. Des simulations détaillées ont montré qu'en raison de la charge spatiale, la répartition RMS de la quantité de mouvement augmente à 4 x 10^-4 pendant son transport dans la BTL, soit environ le double de la limite autorisée. Dans cet article, nous décrivons une stratégie d'atténuation impliquant une cavité de débunching. Nous discutons de l'emplacement, de la fréquence de fonctionnement et de la tension d'écartement sous des conditions de faisceau nominal et perturbé, en tenant spécifiquement compte des fluctuations de quantité de mouvement. L'impact des désalignements de cavité est également évalué. L'article conclut en recommandant une configuration optimisée.