Высокочастотная система линейного ускорителя

Высокочастотная система линейного ускорителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ с фокусировкой полем бегущей волны, содержащая блок высокочастотного питания и ускоря .ющую систему с аксиально-симметричными ускоряющими электродами, которые имеют пролетные отверстия, образующие пролетный канал, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и уменьшения габаритов высокочастотной системы, пролетные отверстия выполнены с диаметром, изменяющимся вдоль оси ускорителя по периодическому закону с периодом фРр Л А Р Рфотносительная фазовая скогде рость фокусирующей гармоники| SS /ip - относительная скорость равновесной частицы, (Л Я - длина волны ускоряющего поля в свободном пространстве . ;о о 0:1 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) H 05 H 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЗ (21) 2989139/18-21 (22) 04.10.80 (46) 30.07.83. Бюл. 9 28 (72) В.К. Баев, А.Д. Коляскин и С.A. Минаев (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 621.384.6(088.8) (56) 1. Кушин В.В. и др. Линейный ускоритель протонов на энергию.

550 кэВ с асимметричной, фазопеременной фокусировкой. Приборы и техника эксперимента, 1972, М 6, с. 15-17.

2. Тканич В.С. О воэможности фокусировки в линейном ускорителе при помощи бегущей волны. ЖЭТФ, т. 32, вып. 3, с. 625-626 (1957). (54)(57) ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА

ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ с фокусировкой полем бегущей волны, содержащая блок

„„SU„„ 906341 A высокочастотного питания и ускоря. ющую систему с аксиально-симметричными ускоряющими электродами, которые имеют пролетные отверстия, образующие пролетный канал, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и уменьшения габаритов высокочастотной системы, пролетные отверстия выполнены с диаметром, изменяющимся вдоль оси ускорителя по периодическому закону с периодом

Л=Л где (34, — относительная фазовая скорость фокусирующей гармоники) относительная скорость равновесной частицы, — длина волны ускоряющего

- поля в свободном пространстве.

90634) ВНИИПИ Заказ 6683/4 Тираж 845

Подписное

Филиал ППП "Патент", „ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к устрой- ствам, в которых происходит ускорение и фокусировка заряженных частиц за счет их эффектного взаимодействия с высокочастотным электрическим полем.

Известен ускоритель с асимметричной фазопеременйой фокусировкой (АФПФ), в котором ускоряемые ионы фокусируются за счет периодического асимметричного переброса фазы ускоряемой частицы относительно ускоряющего электрического поля из области фазировки и дефокусировки в область дефазировки посредством апериодического размещения ускоряющих зазоров на оси резонатора (1).

Ускоритель с АФПФ прост по конструкции, однако имеет сравнительно низкий коэффициент захвата и предельный ток ускоряемых частиц.

Наиболее близкой к изобретению является высокочастотная система ускорителя с фокусировкой полем бегущей волны, содержащая ускоряющую систему с аксиально-симметричными ускоряющими электродами, образующими пролетный канал, и блок высокочастотного питания с двумя генераторами для возбуждения в ускоряющей, системе ускоряющей и фокусирующей волн (2 ).

Недостатками устройства, принятого за прототип, являются его сложность, большие габариты и высокая стоимость, обусловленные наличием в блоке высокочастотного питания двух генераторов с разными частотами и системы их синхронизации.

Целью изобретения является упрощение и уменьшение габаритов высокочастотной системы линейного ускорителя.

Цель достигается тем, что в высокочастотной системе линейного ускорителя с фокусировкой полем бегущей волны, содержащей блок высокочастотного питания и ускоряющую систему с аксиально-симметричными ускоряющими электродами, которые имеют пролетные отверстия, образующие пролетный канал, пролетные отверстия выполнены с диаметром, изменяющимся вдоль оси ускорителя по периодическому закону а периодо

/Зф )3

Л = „) ф Р где 3 - длина волны ускоряющего поля в свободном пространстве (м);

P — относительная скорость равновесной частицы; относительная фазовая скорость фокусирующей гармоники.

Периодическая модуляция диаметра пролетного канала позволяет получить в ускоряющей системе ускоряющую и фокусирующую гармоники, возбуждаемые от одного генератора, и уменьшить габариты и стоимость высокочастотной системы за счет исключения дополнительного генератора для возбуждения фокусирующей волны и системы синхронизации генераторов.

На чертеже представлена схема высокочастотной системы линейного ускорителя.

Блок 1 высокочастотного питания

Щ соединен с ускоряющей системой 2, на оси которой расположены аксиально-симметричные ускоряющие электроды 3, образующие пролетный канал с переменным диаметром D (Z) . Фазовую

35 скорость ускоряющей гармоники )э и глубину модуляции диаметра выбирают исходя из требуемого коэффициента захвата частиц в режим ускорения и темпа набора энергии.

Высокочастотная система работает следующим образом.

Электрический сигнал от блока 1 высокочастотного питания возбуждает в ускоряющей системе 2 электромагнитную волну.

Вследствие периодической модуляции диаметра пролетного канала, образованного ускоряющими электродами

3 с различными величинами отверстий, электромагнитная волна расщепляется на три гармоники: медленную ускоряющую с относительной фазовой скоростью f3@ фокусирующую с относительной фазовой скоростью f3 )p> и быст45 рую, действием которой на ускоряемые частицы можно пренебречь. Заряженные частицы в такой системе одновременно ускоряются и фокусируются вол ной, возбуждаемой от одного гeíåðà50 тора, Данное устройство позволит изб=виться от дополнительного генератора и системы синхронизации, сущест55 венно упростить высокочастотную систему линейного ускорителя с фокусировкой полем бегущей волны и сократить ее габариты и стоимость в

1,5-2 раза.