Graphic TURTLE input file for
proton beam line TM -> SINQ

The following sample input file for the ray-tracing program Graphic Turtle shows the required parameterization necessary to model the actual high intensity proton beam line starting at target M and ending at the SINQ target. The results interesting here are the losses along the proton beam line and the proton beam halo produced by the targets and the diverse collimators and slits. Of special interest is the proton beam halo at the proposed slit KHNY30 (KY30), which has been build in 2003 and put in position during the shut-down 2004. First measurements with beam have shown, that the model is quit realistic and has given a good prediction of the proton beam halo (around 10 nA for 1 mA of proton beam intensity).

Input file:

/590 MeV proton Beam Line: Target M -> Target E -> SINQ/

10000000

15. 1.0 /MM/ 0.1 ;
15. 6.0 /PM/ 0.1 ;
15. 11.0 /MeVc/ .001 ;
15. 12.0 /MeV/ .001 ;
13. 10. ;
16. 190. 0. 100. /FILE/ ;
16. 3.0 1836.7 /MASS/;

1. 1.16 3.27 0.94 1.58 0.0 0.0 1205. /BEAM/;
6. 1. 2.32 ; (clip @ +/- 4 sigma)
6. 3. 1.88 ; (clip @ +/- 4 sigma)
12. 0.08 0. 0. 0. 0. -0.20 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. /CORR/ ;

16. 165. /MULT/ ;

30. 589. 1.0 350. 1.27 200. 1.76 100. 2.87 10. 17.8 /DEDX/ ;

16. 160. /INVS/ ;
16. 198. 5. /CCAT/ ;
9. 5. ;
 6. 1.0 10.0 /TARG/ ;
 1. .978 10.53 295.5 0.630 87.2 0.0952 0.4122 0.0 /C/ ;
 3. 0.001 ;
9. 0. ;

3. 1.0 /MHB2/ ;
3. 0.05 ;

16. 161. /NORS/ ;
16. 198. 100. /CCAT/ ;
30. 589. 1.0 350. 1.26 200. 1.72 100. 2.74 10. 15.4 /DEDX/ ;

29. .3 10. 10. 13. 13. 6. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 12. 3. 12. /KHM1/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
 16. 177. 0.01083 0.01083 ;
9. 0. ;

3. 0.45 /MH23/ ;
3. 0.45 ;

29. .3 25. 25. 35. 35. 6. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 30. 3. 30. /KHM2/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
 16. 177. 0.033333 0.033333 ;
9. 0. ;

16. 198. 1. /CCAT/ ;

3. 0.616 ;

16. 101. 75. ;
6. 1. 105. 3. 105. ;
2. 1000.0 ;
5. 0.678 -4.3885 80.0 /QC13/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.127 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.678 7.04663 80.0 /QC14/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.127 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.678 -4.05753 80.0 /QC15/ ;
2. 1000.0 ;
6. 1. 105. 3. 105. ;

3. 0.063 ;
3. 0.098 ;
3. 0.452 /SB13/ ;
3. 0.5 /SB14/ ;
3. 0.03 ;

6. 1.0 45.0 3.0 45.0 /MH25/ ;
3. 0.34 ;
6. 1.0 45.0 3.0 45.0 /MH25/ ;

3. 0.13 /MH25/ ;
3. 1.038 ;

6. 1.0 45.0 3.0 45.0 /MH27/ ;
3. 0.34 ;
6. 1.0 45.0 3.0 45.0 /MH27/ ;

3. 0.13 /MH27/ ;
3. 0.555 /MHC4/ ;
3. 0.303 /VHD7/ ;
3. 0.11 ;

6. 1.0 45.0 3.0 45.0 /MH29/ ;
3. 0.41 ;
6. 1.0 45.0 3.0 45.0 /MH29/ ;

3. 0.13 /MH29/ ;
3. 0.5 /SB15/ ;
3. 0.5 /SB16/ ;
3. 0.46 ;
3. 0.023 ;
3. 0.063 ;

16. 101. 75. ;
6. 1. 105. 3. 105. ;
2. 1000.0 ;
5. 0.678 2.70223 80.0 /QC16/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.127 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.678 -6.35157 80.0 /QC17/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.127 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.678 4.57703 80.0 /QC18/ ;
2. 1000.0 ;
6. 1. 105. 3. 105. ;

3. -0.222 ;

50. 1. -100. 100. 5. ;
50. 3. -100. 100. 5. ;

29. .3 40. 40. 40. 40. 7. 300. /Jump/ ;
16. 198. 100. /CCAT/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 45. 3. 45. /QC18/ ;
 1. 4.249 12.23 89.57 .515 52.1 .3798 1.4291 0.0 /STST/ ;
 3. 0.001 ;
9. 0. ;
16. 198. 1. /CCAT/ ;

6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.26 /MH31/ ;
3. 0.262 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;

6. 3. 35. /AHU/ ;
3. 0.47 /AHU/ ;
6. 3. 35. /AHU/ ;

3. 0.376 ;

6. 3. 35. /AHV/ ;
3. 0.82 /AHV/ ;
6. 3. 35. /AHV/ ;
6. 1. 150. ;

3. 0.18 /MH33/ ;
3. 0.097 ;

6. 1. 100. ;
6. 3. 120. /AHSW/ ;
3. 0.8 /AHSW/ ;
6. 3. 120. /AHSW/ ;

3. 0.52 /TE/ ;
50. 1. -5. 5. .2 ;
50. 3. -5. 5. .2 ;
51. 1. -5. 5. .5 ;
52. 3. -5. 5. .5 ;
51. 1. -5. 5. .5 ;
52. 2. -15. 15. 1.5 ;
51. 3. -5. 5. .5 ;
52. 4. -10. 10. 1. ;

7. 0.0 0. 0. 0. 0. 0. ;  (centered beam at TE)
-7. 1.5 0. 0. 0. 0. 0. ;  (1.5 mm off axis)

3. -0.02 ;
30. 589. 1.0 350. 1.27 200. 1.76 100. 2.87 10. 17.8 /DEDX/ ;
16. 198. 40. /CCAT/ ;
16. 160. /invs/ ;
 9. 40. ;  (has to be 60 or 40)
  6. 1.0 3.0 /Targ/ ;
  1. .979 10.53 295.7 0.630 87.3 0.095 0.338 0.0 /C/ ;
  3. .001 ;
 9. 0. ;
16. 198. 1. /CCAT/ ;

20. 90.0 ; (turn beam line around axis by 90 degrees.)

16. 161. /norm/ ;
16. 11. 1184.2 ;

3. 0.20 ;
30. 589. 1.0 350. 1.26 200. 1.72 100. 2.74 10. 15.4 /DEDX/ ;

16. 198. 250. /CCAT/ ;
29. .25 12. 12. 27. 27. 6. 250. /Jump/ ;
9. 250. ;
 6. 1. 13.44 3. 13.44 /KHE0/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
 16. 177. 0.0611 0.0611 ;
9. 0. ;

3. 1.51 /MHB5/ ;
3. 0.02 ;

16. 198. 300. /CCAT/ ;
29. .3 38. 38. 44. 44. 6. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 40. 3. 40. /KHE1/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
 16. 177. 0.02 0.02 ;
9. 0. ;

3. 2.38 /MHB6/ ;
3. 0.02 ;

16. 198. 300. /CCAT/ ;
29. .3 78. 83. 38. 40.5 6. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 80. 3. 40. /KHE2/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
 16. 177. 0.017 0.008667 ;
9. 0. ;

3. 0.15 ;

16. 198. 300. /CCAT/ ;
29. .3 85. 90. 42. 45. 6. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 87. 3. 44.5 /KHE3/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
 16. 177. 0.017 0.008333 ;
9. 0. ;

16. 198. 1. /CCAT/ ;

3. 0.263 ;
16. 25.0 0.2 /I1/ ;
16. 26.0 -0.08 /I2/ ;
16. 27.0 0.06 /I3/ ;
16. 100. 120. 120. ;
2. 1000.0 ;
5. 0.644 5.3392 125. /QG21/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.253 /SG21/ ;
3. 0.253 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.644 -5.2530 125. /QG22/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.398 /MHC5/ ;
3. 0.75 /MP41/ ;
3. 0.4593 ;

16. 5.0 100.0 ;
16. 7.0 0.45 ;
16. 8.0 2.8 ;
2. 0.0 ;
4. 1.0327 11.187 0.0 /AHL/ ;
50. 1. -50. 50. 2. ;
3. -0.15 ;
3. 0.0 /MB21/ ;

16. 198. 100. /CCAT/ ;
29. .3 8. 8. 144. 144. 5. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 1. 8. /KHNY/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
9. 0. ;
16. 198. 1. /CCAT/ ;

3. -0.15 ;
4. 0.6885 11.187 0.0 /AHL/ ;
2. 0.0 ;
3. 0.7685 /MP43/ ;
3. 0.9 /MB22/ ;

16. 198. 100. /CCAT/ ;
29. .3 144. 144. 8. 8. 5. 300. /Jump/ ;
9. 300. ;
 6. 3. 5. /KHNX/ ;
 1. 4.821 12.35 78.8 .507 49.9 .433 1.412 0.0 /CU/ ;
 3. 0.001 ;
9. 0. ;
16. 198. 1. /CCAT/ ;

3. 0.9 /MP45/ ;
3. 0.415 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.644 5.45451 125. /QG23/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.253 /SG22/ ;
3. 0.253 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.644 -4.74176 125. /QG24/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.498 ;
6. 1.0 50.0 ;
3. 0.3 ;
6. 1.0 50.0 ;
3. 0.3 /MI31/ ;
6. 1. 100. 3. 100. /MI31/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 1.35 /MI32/ ;
6. 1. 100. 3. 100. /MI32/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 0.85 /MI33/ ;
6. 1. 100. 3. 100. /MI33/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 1.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. /DR/ ;
3. 0.8 /KV25/ ;
6. 1. 100. 3. 100. /KV25/ ;
3. 0.656 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.744 -2.65296 125. /QI25/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.146 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.744 4.20278 125. /QI26/ ;
2. 1000.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.5 /MP47/ ;
3. 0.5 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 1.5 /SI23/ ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.6 /MP49/ ;
3. 0.837 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;

16. 5.0 94.0 ;
16. 7.0 0.25 ;
16. 8.0 0.0 ;
16. 12.0 0.666 ;
16. 13.0 0.666 ;
20. 180.0 ;
2. 12.9 ;
4. 0.542 14.210 0.0 /AHM/ ;
4. 0.813 14.210 0.0 ;
2. 12.9 ;
20. -180.0 ;

6. 1. 100. 3. 100. /MP51/ ;
3. 0.512 /MP51/ ;
3. 0.3 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
2. 1000.0 ;
5. 0.744 -4.55245 125. /QI27/ ;
2. 1000.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.146 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
2. 1000.0 ;
5. 0.744 5.86314 125. /QI28/ ;
2. 1000.0 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.7 /SI24/ ;
3. 0.4 /MP53/ ;
6. 1. 100. 3. 100. /MP53/ ;
3. 0.544 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;

16. 5.0 94.0 ;
16. 7.0 0.25 ;
16. 8.0 0.0 ;
16. 12.0 0.29 ;
16. 13.0 0.29 ;
20. 180.0 ;
2. 12.2 ;
4. 1.355 13.195 0.0 /AHN/ ;
2. 12.2 ;
20. -180.0 ;

6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.472 /SI25/ ;
6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.3 /MP55/ ;
6. 1. 100. 3. 100. /MP55/ ;
3. 0.3 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;

16. 101. 120. /Hypb/ ;
16. 100. 212. 212. /Circ/ ;
2. 1000.0 ;
5. 0.744 -6.53342 125. /QI29/ ;
2. 1000.0 ;

3. 0.143 ;

16. 101. 105. /Hypb/ ;
16. 100. 186. 186. /Circ/ ;
2. 1000.0 ;
5. 0.48 5.33629 110.0 /QJ30/ ;
50. 1. -100. 100. 5. /KY30/ ;  (vertical proton beam distribution at slit KHNY30)
51. 1. -100. 100. 10. /KY30/ ;
52. 3. -100. 100. 10. /KY30/ ;
50. 11. 1170. 1190. 1. /MOMP/ ;
5. 0.48 5.33629 110.0 /QJ30/ ;
2. 1000.0 ;

6. 1. 100. 3. 100. ;
3. 0.5218 ;
6. 1. 100. 3. 100. ;

16. 5.0 102.0 ;
16. 7.0 0.45 ;
16. 8.0 2.8 ;
16. 12.0 -0.1 ;
16. 13.0 -0.1 ;
20. 180.0 ;
2. 3.1 ;
4. 3.0874 14.255 0.0 /AHO/ ;
2. 3.2 ;
20. -180.0 ;

3. 0.5088 /MP57/ ;
3. 0.23 ;

16. 100. 105. 105. ;
2. 1000.0 ;
5. 0.96 -4.69854 110.0 /QJ31/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.14 ;
2. 1000.0 ;
5. 0.96 6.17172 110.0 /QJ32/ ;
2. 1000.0 ;
3. 0.26 /MB31/ ;
3. 0.26 ;
6. 1.0 35.0 3.0 18.0 /KN31/ ;
3. 0.15 ;
3. 0.15 ;
6. 1.0 27.2 3.0 18.0 ;
3. 0.35 ;
3. 0.15 /MB33/ ;
3. 0.15 ;
6. 1.0 18.0 3.0 29.6 /KN32/ ;
3. 0.3 ;
6. 1.0 25.0 3.0 35.0 ;
3. 0.3 ;
3. 0.3 ;
3. 0.3 ;
3. 0.075 /MB34/ ;
3. 0.15 ;
6. 1.0 45.7 3.0 39.0 /KN33/ ;
3. 0.3 ;
6. 1.0 53.8 3.0 44.0 ;
3. 0.28 ;
3. 0.075 ;
3. 0.6 /TSNQ/ ;
51. 1. -105. 105. 10. /TSNQ/ ;
52. 3. -105. 105. 10. /TSNQ/ ;

50. 8. 0. 71. 1. /LOSS/ ;

SENTINEL
SENTINEL

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Graphic TURTLE input file for proton beam line TM -> SINQ

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proton beam line TM -> SINQ