Ускоритель заряженных частиц

Ускоритель заряженных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Ю. П. Вахрушин, О. А. Гусев и В. С. Кузнецов (71) Заявитель (54) УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к ускорителям заря- . женных частиц и может быть использовано для получения потоков ускоренных электронов или ионов большого сечения, широко используемых в настоящее время в радиационной технологии.

Известны ускорители заряженных частиц с

5 устройством вывода пучка в рабочую область, имеющие на выходе для увеличения поперечных размеров пучка либо ВЧ-развертывающие электромагнитные устройства (1,2), либо постоянные магниты (3). Наибольшее распространение полу- .l0 чили ВЧ-развертывающие устройства.

В последнее время в связи с увеличением мощности пучков заряженных частиц для вывода этих пучков применяют фольговые устройст15 ва с решетками, обеспечивающими механическую прочность фольги (4) .

В таких устройствах вывода пучка в рабочую область имеются большие потери его на решетке.

Это ограничивает предельную мощность ускорите20 ля и снижает его КПД.

В предлагаемом ускорителе это устранено выполнением магнитной системы протяженной от выхода до источника заряженных частиц, охватывающей эмиттер, который снабжен маской, повторяющей в уменьшенном масштабе конфигурацию решетки выходного окна.

Принципиальная схема предлагаемого ускорителя приведена на фиг. 1. Принцип действия устройства поясняется фиг. 2, 3. На фиг. 2, а дано распределение продольной составляющей магнитного поля вдоль ускорителя; на фиг. 2,б— траектории заряженных частиц в плоскости, проходящей через продольную ось ускорителя; на фиг. 3 — траектории заряженных частиц в плоскости, перпендикулярной продольной оси ускорителя.

Ускоритель содержит источник 1 заряженных частиц, эмиттер 2 которого снабжен маской 3, обеспечивающей многолучевую структуру эмиттируемого пучка, ускоряющую систему 4, транспортирующий канал 5, выводное устройство 6 с решеткой 7, повторяющей в увеличенном масштабе конфигурацию катодной маски, и магнитную систему 8, обеспечивающую сохранение многолучевой структуры пучка в ускоряющей системе и подобное увеличение в заданном масштабе поперечного сечения пучка на выходе мер и угол поворота изображения катода, можно добиться точного соответствия иэображения эмиттера конфигурации фольги между элементами решетки выводного устройства, благодаря чему потери пучка на решетке, поддерживающей фольгу, будут минимальны (теоретически потери могут быть сведены к нулю).

Формула изобретения

Ускоритель заряженных частиц, содержащий источник заряженных частиц, ускоряющую систему, выводное устройство с магнитной системой расширения пучка и выходное фольговое окно с решеткой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь пучка в выходном окне, магнитная система выполнена протяженной от выхода до источника заряженных частиц, охватывающей эмиттер, который снабжен маской, повторяющей в уменьшенном масштабе конфигурацию решетки выходного окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1204342, кл, 21 g 21/01, опублик. 1966.

2. Патент США N 3469139, кл. 313-74, опублик, 1969.

3. Патент США У 3013154, кл. 250-4 5, опублик. 1961.

4. Патент Швеции No 309634, кл. 21 0 13/29, опублик. 1969.

3 610459 ускорителя с сохранением его многолучевой структуры.

При наличии в месте расположения эмиттера достаточно сильного магнитного поля заряженные частицы движутся, вращаясь вокруг силовых линий магнитного поля так, что их взаимное пространственное расположение не изменяется.

На выходе ускорителя силовые линии магнитного поля расходятся, вызывая тем самым увели чение поперечных размеров пучка. В области, 1О где магнитного поля нет, заряженные частицы движутся прямолинейно, под теми углами, которые они приобрели на выходе ускорителя, При достаточно малом начальном энергетическом разбросе частиц и при линейной зависимости 15 радиальной составляющей индукции магнитного поля от радиальной координаты эти углы зависят линейно от радиального положения частицы, mo обеспечивает сохранение подобного изображения катода практически на любом расстоянии о от ускорителя. Масштаб увеличения изображения катода и углы заряженных частиц на выходе ускорителя определяются в основном величиной магнитного поля в области эмиттера заряженных частиц и характером спада магнитного 2 поля на выходе ускорителя. Угол поворота изображения катода можно регулировать дополнительной магнитной катушкой, расположенной в ускорительном тракте, Магнитное поле, создаваемое этой катушкой, влияет лишь на угол поворота изображения эмиттера, не оказывая влияния на масштаб увеличения изображения эмиттера.

Регулируя распределением магнитного поля раз610459

Х,см

Заказ 6458/56

Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И, Петров Редактор Т. Колодцева Техред Н.Ковалева Корректор М. Демчик