SIMULASI ALIll BERKAS PARTlKEL AKSELERATOR J. 2.5 UNTUK EKSPEJUMEN PlXE ENERGI RENDAH

(1)

74 ISSN 0216 -3128 S;g;t Haryanto, dkk.

SIMULASI ALIll BERKAS PARTlKEL AKSELERATOR J. 2.5

UNTUK EKSPEJUMEN PlXE ENERGI RENDAH

Sigit Hariyanto, Darsono, Djasiman

Pusat Penelitian don Pengetnbangan Teknologi Maju -BA TAN

ABSTRAK

SIMULASI ALIR BERKAS PARTIKEL AKSELERATOR J. 2.5 UNTUK EKSPERIMEN PIXE ENERGI RENDAH. Telah dilakukan simulasi alir berkas ion hidrogen da/am akse/erator J 2.5 dengan program partike/ berkas optik laboratory version 1.1.1. Berkas ion dipercepat dengan tenaga 100 KeV, arus 0,850 mA, sedangkan penguk'llrGrn profile berkas ion diukur dengan menggunakan rotating probe. Hasi/ perhitungan menunjukkan separuh pelebaran berkas ke arah horisonta/ x = 1,923 cm, sudut kemiringan x ' = 0,4712 mRad, a = 0,164, p= 41,356, Emitannce = 8,94/7. Separuhpe/ebaran ke arah yertika/y = 1,973 em, sudut kemiringany' = 0,4538 mRad, a = 0,049, P = 43,529, Emitannce = 8,9427. Ke/uaran berkas ion hidrogen dari tabung pemercepat disimu/asikan dengan program partike/ berkas optik difokuskan o/eh 2 buah kuadrapol elektrostatik doublet ke target. Hasil simulasi menunjukkan bahwa koefisien kuadrapo/ 80,2916 dan -87,317 m-2. Berkas ion dibe/okkan da/am magnit pembe/9k 900 ke arah target, ruji kelengkungan 0,42 m, medan magnit 1,327 kGauss. Sebe/um target diper/ukan /agi /ensa kuadrapo/ e/ektrostatik doublet untuk memfokuskan berkas ion dengan koefisien kuadrapo/ 100 dan -1/9,9998 m-2. Berkas ion hidrogen menca,oai target dengan ukuran setengah pe/ebaran 1,989 mm, a = 1,7248, P = 0,4424 m/rad ke arah horisonta/, sl?dangkan pelebaran ke arah vertika/ 0,909 mm, a = -7,8524, P = 0,0924.

ABSTRACT

SIMULATION PARTICLE: BEAM TRANSPORT ACCELERATOR J2;5 FOR LOW ENERGY PIXE EX{I::RIMENT. Hydrogen ion beam transport in accelerator J2.5 has been simulated by particle beam optics laboratory program version 1.1.1. Ion beam was accelerated by 100kVvoitage, 0,850 mA, and beam profile were measured by using rotating probe. The result of calculation shown half beam extent horizontally X=I,923 cm, half beam divergence X'=O,4712 mRad, a = 0,164, P = 41,356, emitance = 8,917 pi m radian. HaLfbE'am extent vertically are Y = 1,973, haLfbeam divergence Y' = 0,4538 mRad. a = 0,049, P = 43,529, emitam:e = 8,9427 pi m Rad. The output of hydrogen ion beam of accelerator tube was simulated by particle beam optics program, it was focused by two quadrapole electrostatic doublet lenses to target. The result of simulation has shown that the quadrapole koefisient are 80,2916 and -87,31 7 m-2. Ion beam was bend by 900 bel1ding magnet, radius curvature 0,42 m, magnetic field 1,327 kGauss. Before the target is needed quadrapole electrostatic lenses with quadrapole koefisient 100 and 119,99 m-2. Hydrogen ion beam reachedfor the target with half beam extent horizontally X = 1.989 mm, a = 1,7248, P = 0,4424 and half beam extent verti(~alLy Y = 0,909, a = -7,8524, P = 0,0924.

Untuk lebih mengoptimalkan pemakaian akselerator J 2.5 direncanakan dibuat fasilitas baru untuk eksperimen PIXE energi rendah. Fasilitas ini memanfaatkan keluaran tabung pemercepat dibelokkan ke arah chamber untuk eksperimen PIXE, sedangkan pada arah yang lurus tetap digunakan penghasil netron cepat untuk eksperimen PIXE. Fasilitas baru PIXE memerlukan peran-cangan penempatan peralatan alur berkas ion seperti tabung hanyut (drift), pemfokus atau kuadrapole magnit, magnit pembelok, pemantau keadaan berkas, pemantau profil berkas, dan secbagainya. Perencanaan ini memerlukan perhitungan simulasi keadaanlkualitas berkas ion sepanjang alur berkas,

PENDAHULUAN

P

eralatan generator netron j 2.5 di P3TM BA TAN telah dimanfaatkan untuk teknik analisa pengatipan netron cepilt (APNC). Beberapa cuplikan telah dianalisa dengan teknik ini antara lain jenis kacang-kacangan, bera~;, limbah lingkungan bisa berbentuk cair, padatan maupun gas. Salah satu keunggulan pada metoda, APNC ini adalah tak merusak dan dapat mendeteks:i unsur dengan nom or

atom rendah. Pada dasamya generator netron

adalah akselerator ion detron yang ditumbukkan pada target tritjum sehingga menghasilkan netron cepat dengan energi 14,5 Me".(')

Prosldlng Pertemuan clan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002

(2)

Sigit Haryanto, dkk.

_{ISSN 0216-3128}

75

Rn

XIX' I YI Y; I t5

~ Rxz

XoX' 0 Yo Y~ 10 00

x"

x~ Y (I Y~ 1(, 8(1

Ryx Ryy Ry:

= R

=

sehingga mencapai target yang diingifikan, Simulasi ini dilakukan dengan menggunakan program partikel berkas optik (PBO) yang memang sudah dikembangkan untuk tujuan tersebut,

Dalam makalah ini akan dilaporkan basil simulasi berkas proton yang telah melewati sistem pemercepat 150 kV dari akselerator J 2,5, Sedangkan beberapa peralatan akselerator lainnya yaitu magnit pembelok dan memanfaatkan yang pemah dan sedang dibuat di P3TM,

R

:x _R;y _R, R11

~I

RJI

~I

Rsl

~I

RI3

~3

R33 R43 Rs3

~3

R1S

~s

R3S

~s

Rss

~5

x" x~y"

y;,

I" 0"

(1)

~

DASAR TEORI

Berkas akselerator disusun dari sejumlah besar kumpulan partikel, dan secara pendekatan digunakan untuk melukiskan berkas pada model komputer. Suatu berkas partikel bergerak ke arah sumbu Z dengan momentum' pz, mempunyai kom-ponen momentum Px ke arah sumbu X dan momen-tum Py ke arah sumbu Y. Dalam hal ini momenmomen-tum pz » Px dan Py. Pada Gambar 1 ditunjukkan mo-mentum melintang berkas ke arah sumbu Z.(2) Pada setiap saat keadaan berkas dapat dilukiskan dengan koordinat posisi x, y, z, dan koordinat momentum Px, Py, pz. Suatu partikel dengan 6 dimensi disebut sebagai ruang phase. Dalam satu dimensi, momentum berkas adalah Px, sudut kemiringan diberikan dengan tanex= Px/pz, untuk sudut kecil x'= ex = Px/pz. Hal ini terjadi pada sumbu Y dan sumbu Z dengan kemiringan y' dan z'.

subskrip 0 dan I menunjukkan masuk dan keluarnya berkas ke masing-masing peralatan. Secara umum matrik R merupakan cara untuk penyelesaian persamaan gerak partikel yang melalui komponen akselerator.

Bagian matrik R dari tabung hanyut ditentukan oleh panjang efektiftabung hanyut L dan energi relatif y. bagian matrik R untuk tabung hanyut sebagai berikut :

[

R.I

R.r = ~I

RIZ

]

=

[

1 Rzz 0 R33 R34 ~3 R44

~l

~=

₀

(2)

x

_Rss _Rs6

~s ~

Llr2

R.:=

0 p

::::::::::1

px

pz

Ada dua tipe lensa kuadrapol yaitu lensa kuadrapol magnit dan lensa kuadrapol elktrostatik. Setiap elemen terdiri dari empat pole, pengaruhnya pacta berkas ion yang melewati adalah mem-fokuskan pacta satu bidang X (horisontal) misalnya, tetapi tidak memfokuskan pad a bidang Y (vertikal). Biasanya Sistem lensa kuadrapol terdiri dari dua atau tiga elemen. Sub matrik kuadrapol ditentukan oleh nilai koefisien kuadrapole K. = ~. panjang efektif L dan energi relatif y, Bagian matrik pemfokus adalah :

'"

:.""

"/ /'

~

/

y

Gambar 1. Momentum

melintan~

berkas

~

Penggambaran suatu berkas dituliskan dalam program PBO sebagai fungsi agihan f(x, x", y, y', I, £)), dengan £5 = pergeseran momentum. Perubahan berkas setelah melalui peralatan akselerator atau komponen optik akselerator digambarkan sebagai matrik pengiriman (matrik R) pada orde satu sebagai berikur3.4>:

(3)

RI6

~6

R36 R46 = Rs6

~

/

--~:~-~~""

'-

-~ c X -e.-v./p. /' 1 R.. =

[

~I ~2

]

₌

[

cos(kL) ][ llkSin(kL) ] J ~I ~2 -k sin (kL) cos(kL) R. =

[

~J ~4

]

₌

[

cosh(kL) ][ l/kSinh(kL)l , R.J R.4 k sinh(kL) cosh (kL) -'I R,. =

[

~~ Rsc.

]

=

[

I L I y2

]

I R,,~ ~ 0 I i j .i RI2

~

~2

R42 Rs2

~2

RI4

~4

R34 R44 Rs4

~4

~

(3)

76 ISSN 0216 -3128 _{Sigit Haryanto, dkk.}

Untuk lensa elektrostatik(5):

_{METODOLOGIDANTATAKERJA}

k = 2/d (n V,'E)I/2

₍₄₎

Sedangkan

untuk lensa elektromagnit

:

k = 1/d(3,2JrIN/Bp)I/2

₍₅₎

Alur berkas yang akan disimulasikan dengan program PBO tata letaknya seperti ditunjukkan pacta Gambar 2. Dalam program ini tidak menggunakan kode seperti pacta program transport, tetapi mengambil slide komponen akselerator yang acta dalam menu program serta mengurutkannya seperti pacta tataletak di atas. Transport berkas untuk tataletak terse but dilakukan dengan program PBO dengan program pacta Lampiran I.

Ukuran diameter berkas ion pacta keluaran tabung pemercepat diukur dengan menggunakan sepasang rotating probe dipasang dengan posisi horisontal dan vertikal pacta jarak 6 cm, sedangkan ruji putaran 2,1 cm seperti ditunjukkan pad a Gambar 3. Pengamatan sinyal dari rotatinK probe digunakan osiloskop Trio CS-1560 A. Pacta saar kawat probe memotong berkas akan diperoleh sinyal pulsa baik pacta potongan horisontal maupun vertikal. Apabila dua kali memotong dan pacta

penampil terlihat tiga sinyal atau lebih, maka akan dapat dicari diameter berkas kearah horisontal (pada sumbu X) atau vertikal (sumbu Y)serta penyebaran berkas yang terjadi. Secara umum diameter berkas

ion dapat dinyatakan sebagai berikut : Dengan d = diameter lubang, V = tegangan

potensial, n = nomor muatan ion, E = energi ion dalam eV, B p = magnetik rigidity, I = arus kumparan, N = jumlah lilitan.

Diantara tipe magnit pembelok, yang paling sederhana adalah sektor magnit, mempunyai medan

magnit yang merata, masuk dan keluamya berkas dengan sudut saling tegak lurus. Matrik transformasi magnit pembelok ditentukan oleh medan gradien indek n, jejari pusat tryektory Po ( = l/h) dan panjang pusat trayektory L dengan k.2=(1-n)h 2, ki = n h2. Bagian matrik lensa magnit pemokus adalah : I Ikxsin(kx L) ] cos(kx L)

~]

-k"sin(k. L)cos(k. L)

.

R'5

~.

] = [ 0 hlk;ll-COS(k,L)] ] R'5 Rzt. 0 hI k, sin(k, L) R,,= II kysin(ky L) ] cos(ky L) d = 2 R sin 1Z" a/ 2 t

₍₇₎

R" R)4]-

[

cos(k"L) R., R.. --k"sin(k" L)

(6)

Rw=

dengan d = diameter berkas, a = waktu perpotongan antara berkas dengan probe, dan t = waktu setengah putaran rotating probe.

= [hI k. S~n(k. L) hI k;[I-OCOS(k. L)]]

Rso

]

=

[

' [kzL-Sin(kzL)]/kz+LIY

]

R",. 0 I

Gambar 2. Tataletak

akselerator

J2.5 untuk eksperimen

PIXE.

Prosiding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

(4)

ISSN 0216-3128 Sigit Haryallto, dkk. 77

x

R

,/

/

//

/_/

/

.,

"

'&l-/'

/

y

Gambar 3. Pengukuran

Berkas dengan roatating probe.

Sebelum mencapai chamber berkas ion perlu difokuskan dulu dengan kuadrapol elektrostatik, dimensi ukuran dibuat sarna persis seperti sebelum pembelok. Untuk memperoleh diameterr berkas -2

mm, diperlukan koefisien kuadrapol 100 dan -119,99 mo2.

Parameter awal secara global yang dimasukkan pada program PBO adalah muatan partikel, massa hidrogen dengan Z = I, energi pemercepat berkas 100 ke V, arus berkas 0,850 mA dan loncatan jejak dipasang 0,05 m. Parameter berkas yang dimasukkan dalam program ini ke arab horisontal adalah setengah pelebaran berkas 1,923 cm, sudut kemiringan 0,4712 mRad, sedangkan pada arab vertikal dengan setengah pelebaran be.rkas 1,973 cm dan sudut kemiringan 0,4538 mRad. Data tersebut diperoleh dari basil perhitungan dengan persamaan 7 pada sinyal pengukuran dengan rotating probe dan program akan mefiuing ke dalam parameter twiss.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengukuran profil berkas dengan menggunakan rotating probe pacta keluaran tabung pemercepat ditunjukkan Gambar 4. Bagian atas sinyal tersebut merupakan memayar secara horisontal sedangkan bagian bawah memayar secara vertikal. Karena rotating probe selalu berputar, maka akan memotong berkas dua kali pacta jarak 2 kali ruji petaran R dan kejadian ini terus berulang. Dari hasil pengukuran profil berkas dan dengan memasukkan pacta persamaan 7 dapat dihitung diameter berkas dan sudut kemiringan. Diameter berkas pacta arah horisontal adalah 38.46 mm dan 40,71 rom, sedangkan pacta arah vertikal 39,46 mm

dan 41,48 rom. Seperti pada model tataletak pada Gambar 2,

berkas yang masuk pada sistem pembelok harus cukup kecil supaya keluarannya tidak membentur pada pemandunya, maka perlu pengarah dan pemfokus berkas yaitu kuadrapole elektrostatik doublet. Ukuran kuadrapole adalah panjang efektif elektroda 6 cm terdiri dari empat buah, diameter lubang 5 cm dan kuadrapole lainnya dipisahkan oleh tabung hanyut 2,5 cmo Hasilfitting program supaya berkas tidak menumbuk dinding terhitung koefisien kuadrapol 80,29 dan -87,32om-!.

Hasil perhitungan program PBO serta plot grafik ditunjukkan pada lampiran 2 dan Gambar 5. Selama melalui tabung hanyut sebelum masuk ke lensa kuadrapol, pelebaran ke arah horisontal maupun vertikal belum begitu besar perubahannya (Lampiran 2). Selain itu pada daerah ini terletak peralatan pengukur profil berkas dan meter vakum serta cabang T ke pompa difusi I rotary.

Magnit pembelok disamping sebagai anali-gator juga membelokkan berkas ion, konstruksinya buatan sendiri dan tinggal menyesuaikan ukuran dimensi untuk dimasukkan dalam program. Sudut belok 90°, ruji kelengkungan 42 cm, jarak pole magnit 3,2 cm, tabung hanyut sebelum clan sesudah pembelok 19 cm. Hasil fitting dari program ini terhitung panjang lintasan 65,97 cm, kuat medan

magnit 1,3277 kGauss clan indek gradien medan 0,1.

---Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

(5)

ISSN 0216 -3128

Sigit Haryanto, d/.:k.

Gambar 4. Profil berkas

ion.

Gambar 5. A/ur berkas ion untuk P/XE.

pembelok, maka berkas yang dihasilkan akan menumbuk dinding yang lainnya.

Setelah melewati sistem pembelok dan dikenakan pada cuplikan, berkas terlebih dulu difokuskan dengan lensa kuadrapol elektrostatik. Pelebaran berkas pada saat masuk ke dalam kuadrapol pertama adalah 6,28 mm dan 34,46 mm pacta arah X dan arah Y. Setelah melewati kuadrapol kedua difokuskan pacta chamber dengan ukuran berkas pelebaran 1,99 mm dan 0,91 mm pacta arah X dan arah Y. Pada Gambar 6 ditunjukkan bentuk akhir berkas dalam ruang phase elip antara sudut kemiringan fungsi pelebaran berkas ke arah horisontal dan vertikal. Untuk memperoleh diameter yang cukup kecil tersebut koefisien kuadrapol 100 dan -119,99 cm-2 "':

~'"

Diameter berkas dapat diatur lagi lebih baik denga~. mengatur tegangan elektrostatik pacta elektroda elemennya. Perhitungan dari rumus 4 di atas diperoleh besarnya tegangan pacta kuadrapol Saat masuk ke lensa kuadrapol pertama

pelebaran berkas kearah X dan Y adaalah 16,48.mm dan 22,64 mm, setelah keluar lensa kuadrapol kedua 6,30 mm dan 18,85 mm. Hal ini perlu diketahui karena jejari lubang kuadrapol 50 mm, sebetulnya dalam elektrostatik kuadrapol tinggal mengatur besarnya koefisien kuadrapol untuk memperoleh pelebaran berkas lebih kecil. Oalam program ini nilai koefisien kuadrapole adalah 80,29 dan -87,32, kalau dimasukkan pada persamaan 4 di atas akan diperoleh tegangan yang diberikan pada elemen elektroda adalah 5000 Volt dan -5440 Volt.

Berkas yang masuk ke dalam magnit pembelok mempunyai pelebaran berkas 10,26 mm ke arah X dan 15,24 ke arah Y, sedangkan jarak pole magnit 32 mm.. Oari Gambar 5 ditunjukkan terjadi alur berkas ion ke dalam komponen akselerator. Pada pertengahan magnit pembelok terjadil pemfokusan, Oari hasil pengaturan medan magnit apabila fokus terjadi pada bagian tepi magnit

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

(6)

Sigit Haryanto,

dkk.

ISSN 0216 -3128 79

pertama adalah 6200 Volt dan pad a kuadrapol kedua adalah -7440 Volt.

Selain itu pacta Gambar 7 ditunjukkan akumulasi berkas sepanjang garis akselearator. Grafik tersebut menggambarkan pelebaran berkas dan sudut kemiringan ke arah horisontal maupun vertikal sepanjang garis akselerator 2,48 meter. Oari gambar

tersebut terlihat bahwa, pengaruh tabung hanyut tidak begitu terasa perubahannya, tetapi pacta saat

melewati kuadrapol maupun bending magnit terjadi perubahan mencolok pacta sudut kemiringan berkas maupun pacta pelebaran berkas. Hal ini sangat dipengaruhi oleh medan listrik maupun medan magnit yang diberikan pad a masing-masing komponen akselerator.

Karektiristik berkas ion yang melewati komponen akselerator untuk eksperimen PIXE mulai dari tabung hanyut, kuadrapol dobler, tabung hanyut, pembelok magnit, tabung hanyut, kuadrapol doblet, tabung hanyut lagi, akan selalu mengalami perubahan arahnya karena pengaruh medan magnit maupun medan listrik.

Pada Lampiran 3 ditunjukkan basil program PBO yang menghitung parameter twiss berkas, pada setiap posisi berkas masing-masing komponen.

93,4 (mRod) 46,7 0 -46,7 -93,4 (rim)

Gambar 6. Ruang

phase ellip berkas

ion.

Hasil pengukuran berkas dengan rolalinK probe disimulasikan pemokus kuadrapol elektrostatik menuju magnit pembelok 900 diperoleh koefisien kuadrapol 80,2916 dan -87,317 m-2 dapat digunakan untuk memperhitungkan tegangan pada elek-trodanya.

KESIMPULAN

Simulasi berkas pad a alur berkas pada komponen akselerator kuadrapol elektrostatik doublet, magnit pembelok, dan pemokus eleketro-statik untuk eksperimen fIXE dilakukan pad a tegangan pemercepat 100KV, arus ion 0,850 mA.

Prosiding Pertemuan dan presentasl IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta. 27 Juni 2002

(7)

ISSN 0216 -3128 Sigit Haryanto, dkk.

80

Magnit pembelok yang mengarahkan berkas ion hidrogen ke target dengan ruji kelengkungan 0,42 m terhitung oleh simulasi program, medan magnitnya

1,327 Kgauss.

Pemfokusan ke arah target PIXE dengan setengah pelebaran horisontal 1,989 mm dan setengah pe-lebaran vertikal 0,909 mm dilakukan menggunakan lensa kuadrapole elktrostatik kembali ke target chamber dengan koefisien "kuadrapol 100.dan

-119,999 m-2.

Data hasil simulasi dapat dipakai sebagai pedoman untuk membuat masukan peralatan komponen lainnya, seperti tegangan untuk sistem kuadrapol elektrostatik maupun arus pada bending magnit.

UCAP AN TERIMA KASIH

Dengan selesainya makalah ini, kami ucapkan terima kasih kepada Suraji, Supriyanto atas partisipasi dan bantuan dalam penelitian sam,pai selesai.

DAFTAR PUSTAKA

.,

.:;":.

1. Manual for Troubleshooting and Upgrading of Neutron Generators, IAEA -TECDOC -93, Vienna Austria 1996.

2. KG STEPHENS, Ion Source Fundamentals, Handbook of Ion Implantation Technology, IBM -Research, Yorktown Height, New York USA, 1992.

3. GEORGE GILLESPIE, dkk., Outline of Particle Beam Optics Laboratory Tutorial

Version 1.1.1, G.H. Gillespie Associates Inc.

1998.

4. BROWN, KL., dkk., Transport a Computer Program for Designing Charged Particle Beam Transport Systems, CERN Report 73-16, Geneva (1973).

5. Shiroh KIKUCHI, Suehiro TAKEUCHI, A Computer Code" Beam" for the Ion Optics Calculation of the JAER/ Accelerator System, JAERll987.

Lampiran 1.

'Transport Modell'

0, NOUST UMAD ORDER I I ; SPEC, PMASS = 0.931480 ; PRINT,NARROW; PRINT BEAM, ON ; PRINT CENTROID, OFF;

PLOT, L, XBEAM, YBEAM, XPBEAM, YPBEAM ; UNIT I. 'mm' I.OE-03, BEAM;

UNIT 2. 'mr' I.OE-03 , BEAM;

BEAM, EPSX=8.941730, ALPHAX=O.164000, BETAX=4I.3SS900, & EPSY*=8.935040, ALPHA Y=O.049000, BETA Y=43.492000, & PO=O.016717, 'BEAMOOOO';

DRFT :DRIFT, L=0.450000 ;

QUAD :QUADRUPOLE, L=O.060000, KI=80.291594; DRFT :DRIFT, L=0.025000;

QUAI!> :QUADRUPOLE, L=O.060000, KI=-87.317073; DRFT :DRIFT, L=0.200000;

DRrt :DRIFT, L=O.190000;

SBEND :SBEND, ANGLE=I.570796, RADlUS=O.420000, N=O.IOOOOO, & 1~INT=O.450000, HGAP=0.016000, &

EI=O.OOOOOO, HI=O.OOOOOO, E2=O.000000, H2=O.000000; DRFT :DRIFT, L=0.190000 ;

QUAD :QUADRUPOLE, L=0.060000, KI=100.000092; DRFi :DRIFT, L=O.025000 ;

QUAD :QUADRUPOLE, L=O.060000, KI=-119.999823; DRFT :DRIFT, L=O.500000 ; PRINT, BEAM; PRINT BEAM: PRINT 30 ;

SENTINEL

.

SENtiNEL

Proslding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta. 27 Juni 2002

(8)

ISSN 0216-3128

81

Sigit Hary(mto, (lkk.

Lampiran 2.

TRANSPORT

1 lST ORDER

.93148E+00

PSIX

PSIY

ETAY

DETAX

.01672 GEV

PMASS

3)

BETAX

DETAY

ALPHAY

ETAX

"BEAMOO"

ALPHAX * BEAM *

BETAY

000 M 000 000 000 000 000 000 19.230 rom .471 mr 19.713 rom .454 mr .000 M ..000 R

162

000 000 000 .000 000 000 .000 -.049 .000 .000

ooc

00

41.3559

43.4S

0000 .0000 0000 .0000 .45000 M 0000

"

0000 "DRFT .0490

DRIFT

64(

9.197 mm

.471 mr

9.704 mm

.454 mr

.000 M

.000 R

000 000 000 000 000 000 -.151 .000 .000 .000 .000 000 000 000 .000 u.: DC 000 .000 000 000

0016

.0000

4l".2,133

43.4526

0017

.0000

0000 J .0386 .0000 *TRANSFORM 1 * 1.00000 .45000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000

13)

QUAD

.21792 M ) 510 M

1528

.00000 .00000 .00000 .00000 .45000 .00000 1.00000 .00000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .06000 M .00000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .00000 "QUAD" .00000 .00000 .00000 .00000 .44986 1.00000 80.29160 M

**-2

16.485 rom 88.151 mr 22.620 rom 99.545 mr .000 M .000 R 000 000 000 000 ,000.000 -1.000 .000 .000 .000 .000 000 000 000

1.000 .000

ooc

000

4943

30.4005 0000

0018

0020 0000 0000 0000

162.5642 -253.0164

-Prosiding Pertemuan dan Presentasillmiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002

(9)

82 ISSN 0216 -3128 _{Sigit Haryanto, dkk.}

Lanjutan Lampiran 2

* TRANS FORM 1 * .85892 .44367 -4.58874 -1.20601 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .0.0000 .00000 .00000

14)

DRIFT

.00000 .00000

1.14804

5.05296

.00000 .00000 "DRFT ff .00000 .00000

.57955

3.42187

.00000 .00000 .02500 M .00000 .00000 .00000 .000001.00000 .00000 .00 .00 ..00 ..00 .50

1.00

535 M .000 .000 .000 .000 .000 .000 14.281 rom

88.151 mr

25.109 rom

99.545 mr

.000 M .000 R -1.000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 1.000 .000 .000 000 .000 000 .0021 .0000

0019

22.8357

0000

70.3874

0000 0000 140 48 -279.0549 . *TRANSFORM 1* .74420 .41352 -4.58874 -1.20601 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 ( 1) *QUAD* ( .18123 M ) 595 M .00000 .00000

1.27436

5.05296 .00000 .00000 "QUAD " .00000 .00000 .00000 .00000 .66510 .00000 3.42187 .00000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .06000 M .00000 .00000 ..00000 .00000 .53483 .1.00000 -87.3.1707 M .000 .000 .000 .000 .000 .000 1.1.014 mm

23.582 mr

26.929 mm

40.457 mr

.000 M .000 R -.999 .000 .000 .000 .000 .000 .000 -1.000 .000 .000 .000 .000 000 ..000 000 0027

0020

.0000

13.5671

81.2516

29.03p4 122.0639 .' *TRANSFORM 1* .57429 .40402 -1.22265 .88114 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 *DRIFT* 0000 0000 .0000 .00000 .00000 1.36680 -2.05273 .00000 .00000 "DRFT II .00000 .00000 .75800 -.40676 .00000 .00000 .20000 M .00000 .00000 .00000 .000001.00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .59481 1.00000 116) 795 M 6.303 rom 23.582 mr 18.838 rom 40.457 mr .000 M .000 R

000

,000 -.998 .000 .000 .000 .000 .000 .000 -1.000 .000 .000 .000 .000 000 '1" .0 o,(ij 000

39.7277

0068 .0026 .0000

4.4428

0000 .0000

16.5~26

85.3135

0000

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

000000

000 000

984

000

(10)

Lanjutan Lampiran 2

* TRANS FORM 1 * .32976 .58025 -1.22265 .88114 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .0000017) *DRIFT* .00000 .00000 .95626 -2.05273 .00000 .00000

"DRFT

"

.0001 .0001 .6761 -.406' .0001 .0001 .191 .00000 .00000 .00000 .000001.00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .79474

1.00000

985 M .000 .000 .000 .000 .000 .000 1.850 nun 23.582 mr 11.152 rom 40.457 mr .000 M .000 R -.979 .000 .000 .000 .000 000 000 -1..000 000 .000 .000 .000 000 .000 000

0301

0039 .0000 .3828

_13.9189

4.7756

50.4836 .0000 * TRANS FORM 1 * .09746 .74766 -1.22265 .88114 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 ( 18) * ROTAT * ( 18) *BEND * 10000 ( 18) .0000 0000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .00000 .56624 .59936 ;00000 -2.05273 -.40676 .00000 .00000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .00000 "SBEND " .00000 R "SBEND " .65973 M 1.57080 R ) .00000 R .00000 .00000 .00000 .00000 .98468 1.00000

1.32766

KG

.420 M

,

* ROTAT* "SBEND "

1.645 M

000 000 000 000 000 000 10.261 rom

6.036 mr

15.229 rom

40.011 mr

.008 M

.000 R

.990 .000 .000 -.999 .000 .000 .000 -.982 .000

1.000

.000 .ooc

000

'0001 000 .4968

.0000 1050.6700

.4986.0000

11.7741

25~9516 -6.8542 -68.1734 429.0901 *TRANSFORM 1* -.53168 .44903 .00000 -.31787 -1.61236 .00000 .00000 .00000 -.77219 .00000 .00000 -2.03022 .00042 -.00116 .00000 .00000 .00000 .00000 *DRIFT* "DRFT ff 1.835 M .00000 .00000 .30044 -.50512 .00000 .00000 .19000 M .00000 .000001 .00000 .000001.00000 .00000 9) 000 000 000 000 000 000

11.397 mm

6.036 mr

22.831 mm

40.011 mr

.008 M .000 R .992 .000 .000 -.998 .000 .000 .000 -.982 .000

1.000 .000

..OQO 000 .000 000 .4991

0000 1050.6700

.4994

14.5258

58.3347 -7.6285 -102.2264

628.7174

0000

I I

,

II 10 M

9.09010

:>.67000

.00000

.000001.40148

1.00000

(11)

ISSN 0216 -3128 _{Sigit HUrjlullto. dkk.}

Lanjutan Lampiran 2

* TRANS FORM 1 * -.59208 .14268 -.31787 -1.61236 .00000 .00000 .00000 .00000 .00042 -.00116 .00000 .00000

QUAD

17710 M ) .00000 .00000 -1.15793 -2.03022 .00000 .00000 "QUAD " .00000 .00000 628.71740 .00000 .000001050.67000 .20446 .00000 .00000 -.50512 .00000 .00000 .00000 1.00000 1.59142 .00000 .00000 1.00000 .06000 M 100.00010 M

~O)

895 M

000 9.744 mm

000 59.415 mr

000 29.613 mm

000 192.785 mr

000 .008 M

000 .000 R

-1.000 .000 .000 -.998 .000 .000 .000 .999 .000

1.000 .000

.000 000 000 .4998

0000-2682.8530

4995

.0000

10.6171

9 64.7 93 -636.8430 578.2280 * TRANS FORM .1 * -.50661 .02672 .00000 3.08078 -2.13639 .00000 .00000 .00000 -1.50194 .00000 .00000 -9.77876 .00042 -.00116 .00000 .00000 .00000 .00000 ( ) *DRIFT* "DRFT II 1.920 M

00000

21023

70293

00000

.02500 M

.00000 5 .00000** .00000 .000001.00000 .00000 000 8.259 IIUt\ 000 59.415 mr 000 34.432 IIUt\ 000 192.785 mr 000 .008 M 000 .000 R -1.000 .000 .000 -.998 .000 000 000 999 .000

1.000 .000

.000

000 .000 000

4995

.0000

130

6283 54.8 84 -732.0374 511.1567 *TRANSFORM 1* -.42959 -.02669 .00000 3.08078 -2.13639 .00000 ..00000 .00000 -1.74641 .00000 .00000 -9.77876 .00042 -.00116 .00000 .00000 .0.0000 .00000 (. 22) *QUAD* "QUAD " (. -.12937 M ) .5002 0000-2682.8530 .00000 .00000 511.15670 .00000 .00000********** .22780 .00000 .00000 .70293 .00000 .00000 .00000 1.00000 1.67639 .00000 .00000 1.00000 .06000 M -119.99980 M

**-2

1.980 M

000 000 000 000 000 000 .6.282 rom 8.963 mr 38.011 rom 77.823 mr .008 M .000 R -.987 .000 .000 -.997 .000 000 000 -1.000 997 .000 .000 .000 000 .090 00<)

161.2011

4996 .0000

4.4134

5020 667.5755

452.7848

0000

6.2~74

330.0395

.22800

******

.00000 .00000 .65140 .00000

(12)

ISSN 0216-3128

85

Lanjutan Lampiran 2

.00000 .00000 -1.92796 3.94664 .00000 .OOOQO "DRFT " .00000 .00000 .21955 -.96811 .00000 .00000 .50000 M .00000 452.78480 .00000 667.57550 .00000 .00000 .00000 .00000 1.00000 1.73637 .00000 1.00000 23) * TRANS FORM 1 * -.32733 -.17028 .44991 -2.&2100 .00000 .00000 .00000 .00000 .00042 -.00116 .00000 .00000

DRIFT

2.480 M 000 000 000 000 .000 .000 1.989 rom 8.963 mr .908 rom '7.823 mr .008 M .000 R -.865 .000 .000 -.903 .000 000 000 997 .000 992 000 .000 0 00 000 9789

.oooc

4424

09 .5602 667.5755 -7.8457 786.5725 * TRANS FORM 1* 10237 -1.58078 44991 -2.82100 00000 .00000 00000 .00000 00042 -.00116 00000 .0'0000

LENGTH

0000

7248

00000 786.57250 00000 667.57550 00'000 .00000 .00000 .00000 -.26451 -.96811 .00000 .00000 .00000 .00000 .04536 3.94664 .00000 .00000 2.47973 M .Ouuuu

1.00000

.00000

23621

00000

Lampiran 3

YBEAM

19.71301

19.70407

22.61998

25.10859

26.92919

18.83819

11.15227

15.22942

22.83101

29.61258

34.43219

38.01082

.90808

XPBEAM

.47120

88.15141

23.58226

6.03642

59.41471

8.96347

XBEAM

19.23001

19.19683

16.48456

14.28082

11.01440

6.30284

1.85006

10.26065

11.39676

9.74420

8.25904

6.28201.

1.98885

LENGTH

.00000

.45000

.51000

.53500

.59500

.79500

.98500

1.64473

1.83473

1.89473

1.91973

1.97973

2.47973

---Prosiding Pertemuan dan Presentasl IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Juni 2002

YPBEAM

.45380

99.54506

40.45695

40.01122

192.78470

77.82288

(13)

ISSN 0216-3128

86

program Fitting. sedangkan profit berkas tidak

dapat simetris masih dilakukan secara manual.

TANYAJAWAB

Sunardi

-Mengapa parameter k pacta kuadrupol doublet berbeda satu dengan yang lain.

-Bagaimana jika kuadrupol yang dipakai adalah kuadrupol magnet.

Widdi Usada

-Berapa jarak tabung pemercepat akselerator J25? -Berapa kira-kira besar efisiensi berkas seteiah

sampai di target?

-Bila ion yang dipercepat lebih berat, misalnya ion karbon untuk mendapatkan berkas yang baik,

parameter apa yang diubah?

-Apakah yang menarik dari program PBO dibanding program lainnya.

Sigit Hariyanto

-Parameter k memang berbeda satu soma lain,

karena tergantung dari tegangan elektroda pada

sistem kuadrupol elektrostatik.

-Kalau yang digunakan kuadrupol magnet yang

harus divariasikan medan magnet (arus) untuk

memfokuskan

berkas partikel.

Sigit Hariyanto

-Jarak tabung pemercepat sampai ke target 2,48 In.

Suprapto

-Dalam pengukuran profil berkas dengan rotating probe berapa tegangan lensa kuadrupol dan berapa profil berkas tidak dapat simetris. Mohon penjelasan.

Sigit Hariyanto

-Tegangan kuadrupol sebelum pembelok 5000 volt dun -5440 volt. Tegangan kuadrupol sesudah pembelok 6200 volt don -7440 volt. Untuk melnperoleh berkas yafJg simetris menggunakan

-Berkas awal mempunyai pelebaran ke X don Y sebesar J 9,2 mm don 19,7 mm, sedangkan sampai di target berkas dengan pelebaran ke X don Yadalah 1,98 mm don 0.9 mm.

-Bila ion yang dipercepat lebih berat. parameter yang dirubah adalah tegangan eleklroda (koefisien Quadrupol) untuk kuadrupol elektrostatik. Dan kuat medan magnet pada sistem pembeloknya.

-Yang menarik dari program PRO dibandingkan dengan program transpot lainnya antara lain .-tidak ban yak menghafal kode-kade, pial gambar yang dihasilkan lebih bervariasi.