Investigation of 6MeV X-band Side Coupled LINAC Using Three-Dimensional PIC Simulation

Abstract

의료용 치료기를 개발할 목적으로 Side coupling 방식의 X-Band 6MeV LINAC을 3차원 PIC 시뮬레이션을 수행하여왔다. 이 가속기는 9.3GHz, 1.7MW의 마그네트론 source를 통해 전자를 6MeV로 가속할 수 있고, 약 80cm의 길이를 가졌다. 가속관은 크게 buncher section, acceleration section, coupling section으로 나눌 수 있고 Cavity의 갯수는 총 50개이다. 가속관에 pi/2 mode로 형성된 전자기파 에너지가 전자빔에 전달되어 전자빔을 가속시킨다. 이는 가공오차와 vacuum breakdown limit등을 고려하여서 설계하였다. 또한 Buncher section에서 각 cell의 길이와 stored energy에 조절하여 Beam의 질을 높였다. 이 설계를 기반으로 한 실험 검증과 의료용 방사선 치료기 개발이 진행되고 있다.