研究・応用用小型線形加速器(CLARA )は、デアズベリー研究所にある科学ユーザー向け施設です。これは電子線形加速器(リニアック)であり、現在電子ホール内に建設中です。
CLARAは3つのフェーズで構成されています。フェーズ1は稼働中で、50 MeVのエネルギーと250 pCを超えるバンチ電荷を達成しています。フェーズ2はオフラインで構築され、合計設計エネルギーが最大250 MeV、ビーム電荷が250 pC 、繰り返し周波数が100 Hzの3台の線形加速器で構成されています。2025年4月2日、CLARAはフェーズ2を通じて、60 pCのバンチ電荷で設計エネルギー250 MeVを達成しました。フェーズ2には、高エネルギー実験のためにビームを約2 GeVのエネルギーまでブーストするプラズマウェイクフィールド加速を研究するビームラインであるフルエネルギービーム活用(FEBE)アークも含まれています。 [ 2 ]フェーズ3は、将来のX線自由電子レーザー(X-FEL)構築のための拡張です。この100 nm X-FELは、英国XFELプロジェクトと連携しています。[ 3 ]
2008年に廃止措置プロセスを開始した後、シンクロトロン放射光源(SRS)は、電子ホールと外側ホールに新しい加速器を建設するためのスペースを確保した。ブースターリングのバンカーは取り壊され、小型電子ビーム施設に置き換えられ、リニアックのバンカーはリニアック試験施設(LTF)に転用された。
以前は、いくつかの SRS エンドステーションとビームラインが電子ホールに設置されていましたが、2011 年後半に電子ビーム試験施設 (EBTF) の建設が始まりました。バンカーは 2011 年中頃から 2012 年中頃にかけて建設され、ビームラインと加速器コンポーネントは 2012 年後半に設置されました。2013 年までに、EBTF は多目的電子線形加速器 (VELA) となり、CLARA の概念設計レポートが 2013 年 7 月に公開されました。[ 4 ] VELA は 2013 年に稼働を開始し、いくつかの産業界および学術界のユーザーグループに高品質の電子ビームを提供しました。[ 5 ]
2015年には、CLARAがVELAビームラインの一部として設置され、同じRFおよびレーザーインフラを共有することが発表された。
2016年にCLARAの建設が始まり、銃側はSRSブースターから貯蔵庫への転送ラインがあった場所に配置され、加速器の残りの部分はホールの全長にわたって設置された。フェーズ1は2017年に稼働を開始し、VELAとともに科学研究用の高エネルギー電子ビームを提供した。CLARAの最初のビームは2017年11月16日に48 MeV/cのエネルギーで実現された。[ 6 ]
2025年4月2日、CLARAは設計エネルギーである250 MeVを達成した。このビームは、リニアック2、3、4を用いて100 Hzの高繰り返し周波数モードで生成され、複数のファラデーカップで測定されたバンチ電荷は60 pCであった。
CLARAは全長90mで、4基の線形加速器から構成され、電子の運動量は全長にわたって変化します。線形加速器1は約35MeV/c、線形加速器2は約125MeV/c、線形加速器3は約200MeV/c、第4高調波空洞は約180MeV/c、線形加速器4は約250MeV/cです。各線形加速器には、直上の部屋に設置された高出力クライストロンと変調器が備えられています。
CLARAにはいくつかの動作モードがあります。[ 7 ]