Experiment on Highly Efficient Deflection of a 1-GeV Proton Beam by a Bent Crystal at the PNPI Synchrocyclotron

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The deflection of a 1-GeV proton beam by a bent silicon crystal 1 mm long by an angle of (3.0 ± 0.1) mrad with an efficiency of (32 ± 3)% for end-face capture into the channeling regime has been observed for the first time in the presented experiment. The developed crystal deflector makes it possible to increase the beam deflection angle and can be used to produce low-intensity beams at intermediate energies.

About the authors

D. A. Amerkanov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

L. A. Vayshnene

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

Yu. A. Gavrikov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

B. L. Gorshkov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

A. S. Denisov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

E. M. Ivanov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

P. Yu Ivanova

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute;St. Petersburg State University

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia;199034, St. Petersburg, Russia

Yu. M. Ivanov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

M. A. Koznov

Petersburg Nuclear Physics Institute named after B.P. Konstantinov, National Research Center Kurchatov Institute

Author for correspondence.
Email: ivanov_ym@pnpi.nrcki.ru
188300, Gatchina, Russia

References

  1. V.M. Biryukov, Yu.A. Chesnokov, and V. I. Kotov, Crystal Channeling and its Application at High-Energy Accelerators, Springer, Berlin (1997).
  2. Yu.A. Chesnokov, A.G. Afonin, V.T. Baranov, G. I. Britvich, P.N. Chirkov, V.A. Maisheev, D.A. Savin, and V. I. Terekhov, JETP 127, 115 (2018).
  3. L. S. Esposito, P. Bestmann, M. Butcher et al. (Collaboration UA9), Crystal for slow extraction loss-reduction of the SPS electrostatic septum, 10th International Particle Accelerator Conference, JACoW Publishing, Geneva, Switzerland (2019), p. 2379.
  4. F.M. Velotti, P. Bestmann, M. Butcher et al. (Collaboration UA9), Demonstration of loss reduction using a thin bent crystal to shadow an electrostatic septum during resonant slow extraction, 10th International Particle Accelerator Conference, JACoW Publishing, Geneva, Switzerland (2019), p. 3399.
  5. W. Scandale, G. Arduini, R. Assmann et al. (Collaboration UA9), Int. J. Mod. Phys. A 37, 2230004 (2022).
  6. R.A. Carrigan, Jr., Phenomenological Summary of Dechanneling in Aligned Single Crystals, FNAL preprint FN-454, 1 (1987).
  7. V.A. Andreev, V.V. Baublis, E.A. Damaskinskii et al. (Collaboration), JETP Lett. 36, 415 (1982).
  8. V.M. Samsonov, The Leningrad experiment on volume capture, in Relativistic Channeling NATO ASI series B: Physics 165, 129 (1987).
  9. Yu.M. Ivanov, N.F. Bondar', Yu.A. Gavrikov, A. S. Denisov, A.V. Zhelamkov, V.G. Ivochkin, S.V. Kos'yanenko, L.P. Lapina, A.A. Petrunin, V.V. Skorobogatov, V.M. Suvorov, A. I. Shchetkovsky, A.M. Taratin, and W. Scandale, JETP Lett. 84, 372 (2006).
  10. Yu.M. Ivanov A.A. Petrunin, and V.V. Skorobogatov, JETP Lett. 81, 99 (2005).
  11. A.G. Afonin, V.M. Biryukov, V.A. Gavrilushkin et al. (Collaboration), JETP Lett. 67, 781 (1998).
  12. W. Voigt, Lehrbuch der Kristallphysik, Teubner, Leipzig (1910).
  13. С. Г. Лехницкий, Теория упругости анизотропного тела, Гостехиздат, М. (1950).
  14. O. I. Sumbaev, Soviet Physics JETP 5, 1042 (1957).
  15. O. I. Sumbaev, Soviet Physics JETP 27, 724 (1968).
  16. В.М. Самсонов, Изгиб пластины в фокусирующих кристалл-дифракционных рентгеновских и гамма-спектрометрах, препринт ЛИЯФ-278 (1976).
  17. В.М. Самсонов, Е. Г. Лапин, О нескольких возможностях и особенностях использования изогнутого кристалла в кристалл-дифракционных приборах, препринт ЛИЯФ-587 (1980).
  18. V. Guidi, L. Lanzoni, and A. Mazzolari, J. Appl. Phys. 107, 113534 (2010).
  19. V.M. Biryukov, Yu.A. Chesnokov, N.A. Galyaev, V. I. Kotov, I.V. Narsky, S.V. Tsarik, V.N. Zapolsky, O. L. Fedin, M.A. Gordeeva, Yu.P. Platonov, and A. I. Smirnov, NIM B 86, 245 (1994).
  20. А.М. Таратин, Физика элементарных частиц и атомного ядра 29, 1063 (1998).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».