Свч электродинамическая система

Свч электродинамическая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СВЧ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА преимущественно для ускорителей , содержащая два основания. соединенные боковыми стенками, ряд параллельных щтырей, концы которых прикреплены к разным основаниям и перпендикулярны им, а центральные Части сосед них штырей размешены по геометрической оси системы и повернуты вокруг нее в против(шоложных нап(авлениях на одинаковый угол, при этом штыри установлены на различиt M расстоянии Друг от Друга вдоль оси системы, отличаюша R с я тем, что, с целью увеличения . ширины полосы пропускания и расширения области применения, в центре шшрей ук« реплены трубки дрейфа, а расстояние от щтырей до стенок меняется по длине системы обратно пропсроионапьно расстоянию между соседними штырями.

(1% OB

СОЮЗ COBETCHHX

О,ИЦ3

РЕСПУБЛИК

3(Я) Н 01 3 23/24; Н 05 Н 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЫИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTt .РИТИИ еУ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ " " :-:::::::::::,":::,, Г

Н ABTOPCHOIAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{,21) 3477977/18-21 (22) 02.08.82 (46) 23.11.83. Бюл. М 43 (72) В.Е.Косых и В.И.Найденко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 5О-летия Великой

Октябрьской социалистической революции (53) 621.385,6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 588887, кл. Н 05 Н 7/00, опублик.

1 979.

2, Авторское свидетельство СССР

% 651426, кл. Н 01 J 23/24, опублик.

1978 (прототип). Ф (54) (57) СВЧ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА преимущественно для ускорителей, содержащая два основания, соединенные боковыми стенками, ряд параллельных штырей, концы которых прикреплены к оазным основаниям и перпендикулярны им, а центральные части соседних штырей размещены по геометрической оси системы и цовернуты вокруг иее в противоположных направлениях на одинаковый yraa, при этом штыри установле- ны на различном расстоянии друг от друга вдоль оси системы, о г л и ч а ю m a я сс я я ттеемм, что, с целью увеличения . ширины полосы пропускания и расширения области применения, в центре штырей укреплены трубки дрейфа, а расстояние от штырей до боковых стенок меняется по длине системы обратно пропорционально расстоянию межщг соседними штырями.

1 10563

Изобретение относится к СВЧ технике, е .именно к конструкции электродинемических систем, и может быть, в нестносги, применено в линейных резонансных ускорителях, в также в электронных приборах типа О с высоким КПД, Известна электродинамическая система типе "Встречные штыри", содержащая штыри,. укрепленные нв стенках цилиндрического . вапноводе, трубки дрейфа, ук- 10 репленные на концах Штырей и образующие пролетный кенвл системы, при этом по мере уменьшения замедления по длине системы уменьшается угол сдвига по азимуту между соседними штырями Ц

Недостетквми системы являются низкая механическая прочность и сложность охлаждения штырей системы.

Наиболее близкой к изобретению явля» ется СВЧ электродинемическея систе- щ0 ма, содержащая двв основания, соединенные боковыми стенками, ряд параллельных штырей, концы которых прикреплены к разным основаниям и перпендикулярны им, а центральные части соседних штырей р проходят через ось системы и повернуты вокруг нее в противоположных непревлениях не одинаковый угол, при этом штыри установлены не различном расстоянии; друг от друга j?

Недостатками системы являются узкая попоса пропускания при мелых замедлениях и ограниченность применения вследствии того, что фазоввя скорость постояннв по длине системы.

Цель изобретения - увеличение ширины полосы пропускания и расширение области применения системы.

Указанная цель достигается тем, что в СВЧ электродинемической системе, преимущественно дпя ускорителей, содержащий две основания, соединенные боковыми стенками, ряд параллельных штырей, концы которых прикреплены к резным основаниям и перпендикулярны им, е центрвльные части соседних штырей резмешены по геометрической оси системы и повернуты вокруг оси в противоположных ° направлениях на опинаковый угол, при этом штыри установлены на резличном расстоянии друг от друга вдоль оси системы, в центре штырей укреплены трубки дрейфа, е расстояние от штырей до боковых стенок меняется по длине системы обратно пропорционально расстоянию между соседними штырями, Не фиг. 1 показана предлагаемая система, поперечный разрез, на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

06 2

Система состоит из двух оснований 1 ° соединенных металлическими стенками 2.

Стенки 2 и основания 1 образуют вакуум.ный объем. В этог объем .помещен ряд.. расположенных в параллельных плоскостях штырей 3., Размеры всех штырей 3 системы одинаковые. В центре штырей 2 укреплены трубки 4 дрейфа, для которых

ocb системы служит осью симметрии, Пучок заряженных частиц проходит через отверстия в трубках дрейфа вдоль оси системы, По мере увеличения расстояния между соседними штырями 3 увеличивается дпине трубок 4 дрейфа, а расстояние между концами штырей 3 и боковыми стенками 2 уменьшается. Поскольку размеры всех штырей системы одинаковые, уменьшение указанного расстояния осуществляется путем уменьшения расстояния между боковыми стенками 2. Против концов шты рей в боковых стенкax 2 выполнены окна, в которые помещены .прямоугольные поршни 5, Путем перемещения поршней 5 в на ревлении, перпендикулярном оси, осуществляется настройка системы не рабочую частоту и выравнивание ускоряющего поля в процессе юстировки. Механизмы, осуществляющие эти перемещения, не показаны.

Предусмотрено жидкос тыое охпеждение системы. Осуществляется оно зв счет того, что штыри 3 и трубки 4 дрейфа выполнены полыми, а в каждом основении выполнено по две канала. !

Плоскостями, проходящими через середины зазоров между соседними трубкама

4 дрейфе, предлагаемая система делатся не отдельные ячейки. Каждую ячейку можно представить в виде колебательного контура, индуктивность и емкость котора го определяются размерами системы, рщ,пределением потенциала и токе по длине штыря 3 и фезовым сдвигом на ячейкуф, В рабочей полосе пропускания не длине штыря 3 укладывается по одной полувол не цотенцивла и тока, Пучность потенцне ла совпадает с узлом токе и неходится в центре штыря, узлы потенциале совпвдают с пучностями тока и респопожены в месте соединения штыря 3 с основаниями 1. При таком распределении конць штыря 3 выполняют роль индуктивностн ячейки, е трубка 4 дрейфа совместно с центральным участком штыря 3 - роль емкости, Собственнея частота ячейки с,.определяется пи известному выражению дпя собственной частоты колебательного контура, для того, чтобы в процессе юстировки можно было скомпесировать неточности, возникающие в процессе изготовления системы, часть боковых стенок 2, расположенных непосредственно у концов штырей 3, выполнена подвижной (в стенках 2 выполходит и изменение ускоряющего поля на

3 Ю5ВЗОВ 4

В полосе пропускания фазовый сдвиг на ципе все ячейки системы можно настроить, ячейку системы принимает значения О 4 увеличивая отношение зазора к длине ячей (Я. При этом с ростом у от О до и ки по. мере увеличения расстояния между индуктивность ячейки монотонно умень- соседними штырями 3. Однако в этом слушается от максимального значения.Ao g чае ширина полосы пропускания системы минимального, а емкость монтонно воз- мала, так как она определяется величиной растает от минимального значения до прирашения емкости нескольких последних максимального, в результате чего про- ячеек, где отношение зазора к длине ячейисходит изменение собственной частоты ки велико. Зля того, чтобы система была ячейки. 10 широкополосной необходимо, чтобы прираЧем больше частота ячейки, соответст- шение емкости при изменении $ от О до вуюшая g =О, отличается от частотв, Я было одинаковым для всех ячеек сис-

Г соответствуюшей g = li, тем шире полоса темы. Это условие выполняется, когда пропускания системы, Поскольку при воз- отношение зазора к длине ячейки практи-. растании (f от О до и индуктивность t5 чески одинаково для всех ячеек системы, уменьшается, а емкость увеличивается, В этом случае длина трубок 4 дрейфа то для получения широкой полосы пропус- растет с ростом длины ячейки, т.е. с роскания необходимо, чтобы абсолютная том расстояния между соседними, штырями. величина прирашения одной из них была С ростом длины трубки 4 дрейфа увеличи.» значительно больше. B предлагаемой, сис- 20 вается ее емкость и, следовательно, растеме концы соседних штырей, соединен- тет собственная дпина волны ячейки. ные с одним и тем же основанием уда- - Пля того, чтобы собственная длина волны. лены друг от друга на значительные рас- ячейки оставалась неизменной необходимо стояния вследствие чего электромагнит- уменьшать ее индуктивность. Уменьшениеная связь между ними слабая. Поэтому индуктивности осушествляется путем прииндуктивность ячейки слабо зависит от ближения боковых стенок 2 к концам шты(. Емкость ячейки определяется в ос- рей 3 системы, которые в рабочей полосе новном емкостью трубки дрейфа, прираше- пропускания играют роль индуктивностей ние которой определяется отношением ве- системы. личины зазора между трубками к длине 30 ячейки. При уменьшении этого отношения величина прирашения увеличивается вследствие чего происходит расширение полосы пропуска ни я сис темы.

При движении ускоряемого пучка вдоль 1 системы скорость частиц возрастает..Пля того, чтобы при этом частицы находились иены отверстия, в которые помешены пряв синхронизме с ускоряюшим полем необ- моугольные поршни 5), Пои приближении ходимо увеличивать фазовую скорость вал- поршней 5 к концам штырей 3, индуктивны в системе в направлении движения 40 ность ячейки уменьшается, при удалении пучка. Система работает . с фазовым сдви- увеличивается. Одновременно с этим проис,. гом на ячейку(= li . В этом случае относительная фазовая скорость волны в оси системы. системе Р равна Заданного закона изменения ускоряюше2L го поля вдоль оси системы добиваются

7 поочередным изменением псаожения поршгде .Ь - дцина . ячейки, ней 5, расположенных подле концов всех

Я - собственная длина волны коле- . штырей 3 системы, Расчетным путем усбаний с (= р \ тановлено, что система обладает полосой

Для эффективного ускорения заряжен- 0 пропускания, средняя длина волны которой ных частиц необходимо, чтобы собствен- в 2,5-3 раза превышает поперечные разная длина волны scex:ÿ÷ååê системы бы- меры системы. Ширина полосы достигает ла одинакова. Поэтому для увеличения Р 50%. Поля, возбуждаемые на частоте низ приходится увеличивать длину ячеек l и . кочастотной отсечки этой полосы, можно оставлять неизменной их собственную дли- эффективно испачьзовать для ускоре п я ну волны, т,е. настраивать ячейки. В прин сильноточных пучков заряженных частиц.

1056306

Сасюави кень В.Баааакев

Реаакщу Н.Вебкфва Те3цмц» И.ПИВА Керректер М.Шаривши

Закав 93 19/48 Тираж 703 Педанте

ВНИИПИ Гесудвустиенноге кееипеза СССР ие авкава ивебретеиий и еакумеиВ

113035, Месива, Ж38, Раувсиаа иаб., a 4/S

Фиииаи ППП Певека, г. Ужгеуед, уи. Преектиаи, 4