Studio e verifica sperimentale dell'applicazione di alimentatori RF ad alta frequenza di tipo magnetron ad acceleratori lineari compatti per applicazioni in adroterapia
Progetto Precedenti attività del nostro gruppo nel contesto degli acceleratori lineari compatti, portate avanti con l¿esperimento LIBO(Linac Booster) dell¿INFN, hanno fatto si che venisse acquisita una buona competenza nell¿utilizzo e nella comprensione del funzionamento di un prototipo di modulatore compatto accoppiato ad un Klystron in banda S.
L¿ esperienza acquisita ci ha fatto ritenere che questa generazione di dispositivi risulti sicuramente interessante dal punto di vista del contenimento degli spazi e dei costi coinvolti,ma che tuttavia, i costi ad oggi estrapolabili evidenziano ancora come questa soluzione costituisca l¿aggravio principale nel rendere competitiva una macchina quale un linac a multiple strutture.
Per tali ragioni il ri-fiorire negli ultimi anni di attività di studio e sperimentali finalizzate alla possibilità di superare il problema del ¿phase lock¿ di piu¿ magnetron, rendendoli quindi nuovamente appetibili come una possibile soluzione al problema di disporre di generatori RF per acceleratori costituisce un elemento di notevole interesse scientifico nel contesto delle applicazioni di acceleratori.
Stime economiche evidenziano come una installazione basata su di un magnetron, in contrapposizione ad una di potenza analoga basata su Klystron o IOT, possano portare ad una riduzione dei costi coinvolti dell¿ordine del 60%. Una tale stima, pesata sull¿influenza sopra discussa della componente RF nel contesto dei costi di un acceleratore quale quello in esame, consentirebbe di modificare in modo radicale un piano di proposta ad essa connesso.
Nell¿ambito della propria attivitàil nostro gruppo e¿ venuto in contatto con la azienda inglese E2V Technologies di Chelmsford (U.K.). Tale azienda e¿ ben nota per essere leader mondiale nella progettazione e costruzione di unità magnetron.
Le considerazioni sopra esposte sono state discusse con il management dell¿azienda ed e¿ stato definito insieme con l'Universita' di Napoli un accordo di collaborazione scientifica .
Il panorama scientifico in cui questa collaborazione viene proposta e¿ quello di effettuare da parte nostra uno studio di applicazione dei magnetron della E2V ad un linac a 3 Ghz per protoni che il nostro gruppo sta realizzando e di allestire una verifica sperimentale di tale possibilità presso i Laboratori Nazionali del Sud dell¿INFN a Catania con test di accelerazione di protoni da 30 MeV.
In particolare l¿attività specifica consisterebbe nella verifica sperimentale della possibilità di mettere in fase due alimentatori a magnetron dimostrando cosi per la prima volta questo schema di alimentazione applicato ad un acceleratore a piu¿ stadi.
I dati sperimentali che questo esperimento fornirebbe sarebbero fondamentali per procedere alla finalizzazione di una alimentatore con le opportune specifiche di potenza, di durata dell¿impulso e di costo tali da renderlo proponibile come elemento base della catena RF per questi sistemi.