Espectro de rayos gamma y dosis absorbidas medidas en el sistema de ondulación EuXFEL

Área de la Ciencia:

• Física de las partículas
• Física del acelerador
• Física de la radiación

Sus antecedentes:

• Las radiaciones extraviadas en los sistemas de onduladores suponen un riesgo para los equipos sensibles de instalaciones como el XFEL europeo (EuXFEL).
• Comprender el perfil energético y las fuentes de esta radiación es vital para mitigar los daños potenciales.

Objetivo del estudio:

• Caracterizar el campo de radiación dispersa en los sistemas de ondulador EuXFEL.
• Investigar la influencia de los ajustes de funcionamiento de la máquina en la intensidad de la radiación.
• Para comparar las mediciones experimentales con las simulaciones de Monte Carlo.

Principales métodos:

• Mediciones de los espectros de energía de rayos gamma (30 keV a 1,5 MeV) utilizando un espectrómetro CZT y RADFET.
• Simulaciones de Geant4 Monte Carlo para la comparación.
• Análisis de la intensidad de la radiación en relación con la carga, la energía del electrón y la brecha del ondulador.

Principales resultados:

• La radiación descarriada aguas arriba está vinculada a los electrones de alta energía que golpean el tubo de haz, con una intensidad que se correlaciona linealmente con la carga y la energía del electrón, e inversamente con la brecha del ondulador.
• La configuración del acelerador puede mitigar los niveles de radiación.
• La radiación descarriada aguas abajo está dominada por la radiación sincrotrón de baja energía (<200 keV), que comprende ~ 99% del campo.

Conclusiones:

• Las características de la radiación dispersa difieren significativamente entre las secciones de ondulador aguas arriba y aguas abajo.
• Las estrategias efectivas de mitigación se pueden implementar mediante un control cuidadoso de los parámetros del acelerador.
• Los resultados proporcionan datos cruciales para proteger la infraestructura de EuXFEL de los daños por radiación.