Способ получения равномерного вторичногоизлучения b циклических ускорителяхзаряженных частиц

Способ получения равномерного вторичногоизлучения b циклических ускорителяхзаряженных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ о>670086 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 01„0677. (21) 2492467/18-25 с присоединением заявкм Ио— (23) Приоритет

Опубликовано 070881. Бюллетень Й9 29 (53) м. к.

Н 05 Н 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 821.З84. .б(088.8) Дата опубликования опмсанмя 070881 (72) Авторы изобретения

А. P. Туманян, Х. A. Симонян н A. A . .Марка

I.тэвва

П-,Ь

I фщ;., 3„ЯЬ.ЛЙ; (71) Заявмтель (4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАВНОМЕРНОГО ВЙ)РИЧИОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ В ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЯХ

ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к способам получения равномерного вторичного излучения в циклических ускорителях с жесткой фокусировкой.

Известные способы получения равномерного во времени вторичного излучения в циклических ускорителях основаны либо на поперечном введении самой мишени в первичный ускоренный пучок заряженных частиц, либо иа радиальном(илн вертикальном, т.е. однонаправленном) наведении первичного пучка на внутреннюв неподвижнув мищень с использованием сметающего И пучок электромагнитного поля 1) .

Способ, основанный на радиальном наведении пучка на неподвижную мишень с использованием смещающего электромагнитного поля, позволяет 29 получать равномерное вторичное излучение с постоянной трассой вторичных частиц и при малых значениях длительности циклов ускорения 2).

Недостатком этого способа явля- 25 ется сложность подбора закона радиального наведения пучка н невысокая степень получаемой равномерности вторичного излучения, обусловленная одновременностью (в течение од- 3©

2 ного оборота пучка) сбрасывания частиц всех амплитуд и фаз вертикальных бетатроииых колебаний, имеющих одинаковое радиальное отклонение в точке расположения мищенн.

Цель изобретения - упрощение подбора закона радиального наведения и увеличение степени равномерности вторичного излучения.

Предпагаеиай способ характеризуется тем, что в процессе радиального наведения вертикальную коордийату центра тяжести первичного пучка поддерживают постоянно смещенной от края ьввиени на величину, пропорциональную минимальной амплитуде вертикальных бетатронных колебаний частиц, при этом градиент магнитного поля изменяют таким образом, чтобы обратная величина дробной части числа вертикальных колебаний приобрела максимально допустимое значение для данного ускорителя, Предлагаемый способ фактически обеспечивает возможность сепарации ускоряемых частиц по фазам вертикальных бетатронных колебаний, поскольку в этом случае частицы с одной н той же амплитудой вертикальных колебаний, но с раэнымн фазами по

evooes

Формула изобретения отношению к точке расположения мишени, провзаимодействуют с мишенью в разные моменты времени, Отклонения ускоряемых частиц от медианной плоскости з заданной вертйкальной плоскости Ьр по азимуту орбиты ускорителя в течение короткого промежутка времени (в течение десятков оборотов пучка) можно представить в виде ( (ee, f z„(S,) Л Ь з(аамь@,„1 где Z(S K) - величина отклонения частицы в заданной вертикальной плоскости 5е, ,(БО ) — величина смещения центра тяжести пучка от медианной плоскости", А и с6 — соответственно„ амплитуда и начальная фаза вертикальных бетатронных колебаний частицы;

Ь - коэффициент, определяемый конкретной магнитной структурой ускори теля с жесткой фокусирозкой; к - номер оборота пучка с момента взаимодействия . первой частицы, имеющей заданное радиальное отклонение в точке расположения мишени; е +ЬQ2, где Q - число вертикальных бетаМ тронных колебаний на обороте пучка;

m - ближайшее к значению Q целое число;

Ь Q> — дробнан часть числа вертикальных бетатронных колебаний, В случае вертикального смещения центра тяжести, пучка от края мишени на величину,ЬЕ, пропорциональную

A>>д (минимальной амплитуде вертикальных бетатронных колебаний), в соотношении ьх„=л .Ь e.oa(ii ьв ), нетрудно убедиться, что при этом частицы всех амплитуд вертикальных колебаний, имеющих одинаковое радиальное отклонение в точке расположения мишени, провзаимодействуют с мишенью уже не в течение одного оборота, а в течение к оборотов пучка, где к = 1/ÜQ . Это очевидно, так как частицы всех Фаэ вертикальных колебаний в диапазоне от нуля до 2В провзаимодействуют с мишенью только при достижении условия

2 " к ь +W = 2 > +С, откуда следует, что к = 1/Ьф„, Г озтому, чем больше количество оборотов пучка, в течение которых взаимодействуют частицы всех фаз верти, кальных колебаний, тем больше возможности временной сепарации частиц и облегчения подбора закона радиального наведения, обеспечивающего более высокую степень равномерности вторичного излучения. Однако величина к 1/ 6 Q< ограничивается максимально допустимым значением для данного ускорителя, обусловливаемым допусками на появление нежелательных явлений (резонансы, устойчивость движения пучка и т.д.).

Способ не предопределяет необходимости разработки и изготовления специальных устройств, так как позволяет испольэовать обычно имеющиеся на ускорителях средства для локального смещения центра тяжести пучка и мишеней в вертикальной плоскости, а также средства для регулирования градиента магнитного поля, и тем сам дл упрощает вопросы создания необходимого оборудования для осуществления способа.

Предлагаемый способ получения равномерного вторичного излучения был опробован на электронном синхротроне с жесткой фокусировкой на энергию

6 Гэв.

На фиг. 1 приведена временная зависимость интенсивности (кривая "б") вторичного излучения при обычном радиальном наведении пучка беэ особого подбора закона радиального

30 наведения и временная зависимость управляющего тока устройства длн радиального наведения пучка (кривая

"а"); на фиг, 2 — та же зависимость интенсивности (криван "в") при том

33 же законе радиального наведения, ио с выполнением требований по предло" женному способу.

Использование предлагаемого способа позволит упростить процесс подбора закона радиального наведения пучка на малвени и увеличить степень временной равномерности вторичного излучения, и тем самым повысить эффективность работы циклических ускорителей с жесткой Фокусировкой.

Способ получения равномерного вторичного излучения в циклических ускорителях заряженных частиц с жесткой Фокусировкой, основанный на наведении первичного пучка на внутреннюю мишень с использованием смещающего пучок электромагнитного поля, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения подбора закона радиального наведения и увеличения степени равномерности вторичного излучения, в процессе радиального наведения вертикальную координату центра тяжести первичного пучка поддерживают постоянно смещенной от края мишени на величину, пропорциональную минимальной амплитуде вертикальных

670086

Составитель Е. Иедведев

Редактор Т, Шагова Техред Н. Еелу аак Корректер И. Шарсти

Эаказ 5858/46 Тирах 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4 бетатронных колебаний частиц, и при этом градиент магнитного поля изменяют так, чтобы обратная величина дробной части числа вертикальных колеба. ний приобрела максимально допустимое значение для данного ускорителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. R. I. Averlll, Nucl, Sci, v ° й5-12, 9 3, р.889, 1965.

2. Озгев0мгу Nuclear Physics La0oratory Annual, Report, р. 61, 1969.