Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Investigation of sputtering and erosion phenomena in radio-frequency quadrupoles

1Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
4Institutions déclarées
4Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : gr, se, it, at. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The performance and stability of radio-frequency quadrupoles (RFQs) depend critically on the structural integrity of their electrodes (vanes or rods), which are subjected to high-intensity ion beam exposure during accelerator operation. This study investigates the sputtering induced vane erosion on the European Spallation Source (ESS) RFQ, a critical component of the ESS linear accelerator. Particle tracking simulations for the determination of RFQ beam loss profiles were coupled to rim software (static-dynamic transport of ions in matter sequential-parallel processing) modeling to estimate the sputtering yield distribution and the resulting erosion rates under nominal operating conditions. Methodology validation and benchmarking was performed using quartz crystal microbalance (QCM) measurements employing proton (2, 6 keV) and argon ( Ar + 2 keV, Ar 6 + 36 keV) ion beams with incident angles of 0°–70°. The QCM experiments were used to benchmark rim software simulation parameters for the calculation of sputtering yields and total electrode erosion rates across the energy and angular ranges relevant to the ESS RFQ. The results and conclusions are extended to RFQs employed for heavy-ion acceleration providing insights into long-term stability and performance degradation. The results indicate that heavy-ion irradiation leads to significantly higher sputtering yields and erosion rates compared to protons. It is estimated that the increased erosion rates result in critical frequency perturbations in RFQ cavities especially in high current or cw configurations that need to be effectively compensated.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Investigation of sputtering and erosion phenomena in radio-frequency quadrupoles
Date Crossref
27/10/2025
Éditeur
American Physical Society (APS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Particle accelerators and beam dynamicsFusion materials and technologiesX-ray Spectroscopy and Fluorescence Analysis

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.