Циклический ускоритель
Патент 509202
Авторы
Классы МПК
Циклический ускоритель
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Сов!иалистически»
Реслублик
ОП ИСАНИЕ
И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ (11) 509202 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.74 (21) 2047761/26-25 (51) М. Кл.
Н 05 Н 7/00 с присоединением заявки №
Гооудвротввииый комитет
Совотв Министров СССР оо делам иэоорвтвиий я открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25. 10.7 7 Бюллетень ¹ 39 (53) УДК 621.039* (088.8) (45) Дата опубликования описания 28.10.77
М, 10. Новиков, B. С. Панаскж,iM К. Самошенков, A. А. Соколов, Ю. М. Терешкин и B. Б, Хромченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИКЛИЧЕСКИЙ УСКОРИТЕЛЬ
Изобретение относится к ускорительной технике, Ускоритель может быть использован для формирования, электронного пучка, пик осекцидной длительности.
Известен циклический ускоритель, содержаший резоиатов, например цилиндрический, помешенный в соленоид.
Цилиндрический резонатор при этом настраивают на волну типа Нп, и соленоид iO подключают к импульсному источнику тока.
По мере нараетания магнитного поля электроны попадают в циклический режим ускорения и при достижении релятивистских скоростей группируются на определенной орби- !б те.
Однако в известном ускорителе принципиально невозможен вывод пучка ускоренных частиц за пределы ускорителя.
Цель изобретения — вывод пучка ускорен-20 ных частиц из ускорителя. !!оставленная цель достигается тем, что в полость резонатора сквозь соленоид проходит металлическая труба в плоскости, перпендикулярной продольной оси ускорителя,2 и торцовая стенка резонатора выполнена в виде изолированного электрода.
Hs чертеже изображена конструктивная схема циклического ускорителя.
Схема содержит резонатор 1, пучок 2 заряженных частиц, металлическую трубу 3, изолированный электрод 4, диэлектрик 5 (блокировочный конденсатор) .
Ускоритель работает следуюшим образом, Цилиндрический резонатор 1 возбуждается на волне типа Н, . При наложении вдоль оси камеры магнитного поля пробочной конфигурации происходит захват в режим ускорения электронов иэ плазмы, образованной в результате высокочастотного разряда, после чего формируется электронный пучок 2.
В конце цикла ускорения к изолированному электроду 4 прикладывают импульс напряжения отрицательной полярности относительно резонатора 1, вследствие чего плоскость орбиты электронного пучка смешается по ведушему магнитному полю в сторону металлической трубы 3, которая экранирует ведушее магнитное поле, вследствие чего уменьшается кривизна траектории попадаю509202
3 шего в него электронного пучка, Двигаясь вдоль трубы, пучок покицает резонатор.
Толщину стенок трубы 3 следует выб.рать, такой, чтобы радиус траектории пучка увеличивался B 3-1 0 раз. Для этого следует в такое же число раз ослабить ведущее магнитное поле- В, . При 8
5 кгс (что соответствует энергии лучка 2,5 МэВ) цля того, чтобы цобиться десятикратного ослабления в железном магнитном канале циаметром в 1 см, следует выбрать толщину его стенок порядка 1,5 мм.
Р
Поскольку допустима и более слабая экранировка, толщина стенок магнитного канала
I может быть сделана значительно меньше, ц
Ее можно уменьшить также за счет выбора материалов с большей, чем у железа, магнитной проницаемостью, Величину отклоняющего электрического Ж поля Е, прикладываемого к дисковому электроду 4, можно оценить .с помощью следующих соорражений. Для предотвращения попадания электронов на стенки внутри маг. нитного канала, его циам етр д должен в 2-3 раза превышать. амплитуду бетатронных колебаний луйка А, Так как электронный пучок может быть сбунчирован, цля его попадания в магнитный канал требуется, что бы скорость V его движения вдоль ведущего магнитного поля была такой, чтобы он успевал совершить 1,5-2 оборота при цвижении вдоль вхоца в магнитный канал.
Поэтому вблизи канала V d/2То, гце То — время оцного оборота луйка. С ttpyгой стороны при движении в квазиоднороцном электрическом поле 7 eENT>/Ия,где
Š— заряд электрона, И -,— его масса по.I
1 э коя,)(.rn/ и,nt — масса ускоренного электронр, Ч - число оборотов, которое может совершить пучок при движении от медианной плоскости до магнитного канала.
Поэтому Е =ltrоyJ/2е Г hl ®
Величину М следует выбрать. так, чтобь за время смешения пучка ведущее магнитное поле не успевало сушественно измениться. Поскольку полное число оборотов пучка в течение всего цикла ускорения превосхоцит
10 з можно выбрать Й = 10-40. Принимая А = 0,5 см, Д =ЗА=1,5 см, g =100, и = 10, То = 3 10 с, получаем
Е 133 ед. гаусс, сист. (40 кв/см).(Z)
Такая величина отклоняющего электричес кого поля не предъявляет существенных требований к электрической прочности конструкции. Заметим, что значение отклоняющего электрического поля (2) при необхоцимости можно уменьшить еще в 3-4 раза за счет увеличения параметра И .. Отметим также, что предлагаемая конструкция не предъявляет жестких требований к крутизне и форме фронта нарастания электрического поля в системе, вывода. Например, если отклоняющее электрическое поле будет возрастать линейно от нуля до значения (2) . .в течение и 20 оборотов, то у входа в магнит ный канал .пучок -будет иметь необхоцимую цля однородного вывода поперечную скорость, а длительность фронта нарастания отклоняюш=ro поля будет цостаточно большой (20Т = 10 с).
Формула изобретения, Циклический ускоритель, соцержащий резонатор, например, цилиндрический, поьйь щенный в соленоид, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью вывода пучка уско ренных частиц из ускорителя, в полости резонатора установлена металлическая труба, расположенная в плоскости, „перпендикулярной продольной оси ускорителя, а торцовая стенка резонатора выполнена в виде изолированного электрода.
509202
Я-A
Составитель B. Рыжков
Редактор Г. Яковлева Техред,С. реиа Корректор С. Ямапова
Заказ 33 72/6 Тираж 1 003 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул„Проектная, 4