Polarized Proton Beam Acceleration at Nuclotron with the use of the Solenoid Siberian Snake Yu.N. Filatov1,3, A.D. Kovalenko1, A.V. Butenko1, A.M. Kondratenko2, M.A. Kondratenko2 and V.A. Mikhaylov1 1Join Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia 2 презентация

Solenoid Siberian Snake

Yu.N. Filatov1,3, A.D. Kovalenko1, A.V. Butenko1, A.M. Kondratenko2, M.A. Kondratenko2 and V.A. Mikhaylov1

1Join Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia
2 Science and Technique Laboratory Zaryad, Novosibirsk, Russia
3Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprydny, Russia

March 18 –19, 2013, Dubna, Russia

Joint Institute for Nuclear Research International Workshop NICA-SPIN 2013

Depolarization Degree in JINR Nuclotron,” in Proc. of VI Workshop on HESP, Protvino, 1996

N. I. Golubeva et al., “Study of Depolarization of Deuteron and Proton Beams in Nuclotron Ring,” Preprint JINR R9-22-289 (Dubna, 2002)

S.Vokal et al. “Program of Polarization Studies and Capabilities of Accelerating Polarized Proton and Light Nuclear Beams at the Nuclotron of the Joint Institute for Nuclear Research”, Physics of Particles and Nuclei Letters, 2009, Vol. 6, No. 1, pp. 48–58.

I.Meshkov and Yu.Filatov , “ Polarized hadrons beams in NICA project”, 19th International Spin Physics Symposium, 2010 Jülich, Germany
A.Kovalenko et al. The NICA Facility in polarized proton operation mode, IPAC’11

= k

Spin resonances at Nuclotron

lg(w/wD)

3. Nonsuperperiodic res.
νspin = m ± Qy , m ≠ kp

Ep , GeV

lg(w/wD)

4. Coupling res.
νspin = m ± Qx , m ≠ kp

wD = 7.3⋅10-4

Ep , GeV

wD = 7.3⋅10-4

1.Intrinsic res. νspin = kp ± Qy

16

Siberian Snake

Partial Siberian Snake

Total longitudinal field integral: (B||L)max=10,5 T⋅m (νy≈ 6.8)

Emax=6 GeV

is angle between polarization and vertical axis

and radial accelerator axis

is quadrupole gradient

Installation Siberian Snake into two free spaces

is the structural defocusing quadrupole

D

Extraction into the Main Experimental Hall

Injection into Nuclotron

The angle between polarization and velocity at injection energy is equal to

The angle between polarization and velocity when transferring the beam from Nuclotron into NICA Collider

The angle between polarization and velocity when transferring the beam from Nuclotron into the Main Experimental Hall

In the case of Partial Siberian Snake
the additional angle appears between polarization and vertical axis which equal to

сибирской змейки. Требуемый интеграл продольного поля при ускорении до 5 ГэВ в режиме полной змейки составляет 22 Тм. Этот интеграл поля позволяет сохранить поляризацию до максимальной энергии протонов в режиме частичной сибирской змейки.
Предложена специальная компактная схема компенсации связи вертикальных и радиальных бетатронных колебаний, которая позволяет разместить соленоидальную сибирскую змейку в Нуклотроне.
Предложенная схема соленоидальной сибирской змейки позволяет использовать Нуклотрон в качестве инжектора пучка поляризованных протонов в коллайдер НИКА и в экспериментальный зал.
Аналогичную схему соленоидальной сибирской змейки можно использовать для сохранения поляризации протонов в бустере.