Устройство для вывода синхротронного излучения из циклического электронного ускорителя

 

УСТРОЙСТВО ,ТЛЯ ВЫВОДА СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОННОГО УСКОРИТЕЛЯ по авт.св. № 465145,отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено запредельным кольцевым I , волноводом t перемычками, расположенным в зазоре в плоскости электронной орбиты, при этом перемычки расположены вдоль направления вывода синхронного излучения .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

««

РЕСПУБЛИК

„„SU„„10| 10

4(5 ) Н 05 H 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (61) 465145 (21) 2912482/ j 8-21 (22) 21.04.80 (46) 23.03.85. Бюл. У 11 (72) В.С.Панасюк (53) 621.384.6(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ó 465!45, кл. Н 05 Н 11/02, 1973 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ВЬВОДА СИН -

ХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКОГО

ЭЛЕКТРОННОГО УСКОРИТЕЛЯ по авт.св.

Ф 465145, о тличающ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено запредельным кольцевым волноводом.с перемычками, располо- женным в зазоре в плоскости электронной орбиты, при этом перемычки расположены вдоль направления вывода син.хронного излучения .

031

1 1(11

Изобретение относится к ускорительнач технике и может быть использовано для прикладных целей в промьш»ленной технологии и исследовательских работах при опытах, требующих больших средних интенсивностей излучения в широком спектре частот.

По основному авт.св, Ф 465145 известно устройство для вывода синхротронного излучения из циклического 10 электронного ускорителя с сильным магнитным полем, создаваемым электромагнитол»-резонатором с зазором в плоскости электронной орбиты, содержащее отражатель в виде поверхности 15 вращения, ось которого совмещена с осью ускорителя, при этом отражатель расположен с наружной стороны электромагнита-резонатора (1) .

Основным недостатком известного у1) устройства является низкий КПД, равный долям или единицам процентов (в зависимости от величины преобразуемой мошности).

Целью изобретения является павы- 25 шение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено запредельным кольцевым волноводом с перемычками, расположенными в зазоре в плоскости электронной орбиты; при этом перемычки расположены вдоль направления вывода синхраннога излучения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — сечение А-Л

35 на фиг. 1.

Устройство содержит электромагнит

1 ведущего магнитного поля с мягкой фокусировкой; СВЧ генератор 2 непрерывных колебаний, волноводньп» тракт 3, окна 4 волноводного тракта 3 (ваку умное), прозрачное для СВЧ излучения, диафрагму 5 для согласования канализирующей части волновода с трансфор45 мирующей, полуволновый кольцевой СВЧ запредельный волновод са специальными перемычками 6, электрически соединенный с разрезом в трансформирующей части волноводного тракта, источник

7 частиц, фокусирующее кольцевое зеркало 8 для сбора и фокусировки магнитотормозного излучения, окно 9 для вывода магнитотормазного излуче" ния, вакуумную камеру 10.

Устройство работает следуюш»»м

55 образом.

В вакуумной камере 10 со- »дается ра »режение, величина кс тораго определяется необходимым Bp(.ë ис» жизни пучка. Включается СВ 1 генератор 2, возбуждающий бегущую волну гип» На в трансформирующей части волновода и

Н» — в канализирующей его части.

Электромагнитом 1, например криогенным, устанавливается величина индукции ведущего магнитного поля в области ускорения, согласующая энергия инжектируемых частиц. Последняя должна быть такой, чтобы время жизни пучка было достаточным для его доускорения до максимальной энергии в процессе медленного нарастания магнитного поля криогенного электромагнита, Палее начинается подъем ведущего магнитного поля (доускорение пучка) до величины, определяемой при данной интенсивности пучка максимальным поглощением СВЧ энергии на синхронное излучение. После этого .подъем поля прекращается, и устройство входит в стационарный ре жим. Иагнитотормозное излучение с релятивистской орбиты с помощью кольцевого фокусирующего зеркала 8 направляется на окно 9 для вывода излучения и использования его в необходимых целях.

Для производимости СВЧ токов в районе зазора в плоскости орбиты и предотвращения СВЧ излучения из него установлен симметричный запредельный волновод с перемычками 6, радиальный размер которого должен быть таким, чтобы СВЧ поле затухало практически полностью у внешней кромки волновода.

Поскольку речь идет о критической частоте для волны типа Н», быстрое затухание может быть обеспечено только посредством определенного размера волновода, перпендикулярно электрической напряженности E. Тогда (в зависимости от длины внутренней кромки азимутального волновода) он имеет то или иное количество перемычек 6, соединяющих два диска азимутальнаго запредельного волновода. Расстояние между ними должно быть менее половины длины волны в волноводе. По истечении времени жизни пучка в стационарном состоянии установки весь цикл необходимо повторить сначала.

Таким образом, указанная выше основная цель достигается тем, что циклическое доускорение пучка и работа устройства в стационарном режиме, т.е. к»мгп исация потерь на син хротронно» и . уч и1и-, л» лжнс ирои. воФиг.2

Техред С.Иовжий

Корректор О. Тигор

Редактор О. Вркова

Заказ 1696/3

Тираж ?94

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Пр< с ктll:. ÿ, 4

3 1 диться вблизи узла напряжения трансформирующего участка волновода.

Излучение СВЧ мощности из азимутального разреза волновода, сделанного для вывода магнитотормозного излучения с полной орбиты пучка, предотвращается за счет азимутального запредельного волновода, выполняющего роль блокировочного конден- сатора для СВЧ токов, снабженного специальными перегородками для полу011033 4 чения необходимой величины критической длины волны. Следовательно, предлагаемое устройство выгодно отличается от известных, так как позволяет осуществить преобразование энергии СВЧ в энергию синхротронного излучения с высоким (80-907 КПД.

Поэтому КПД устройства от силовой сети в значительной степени определяется КПД СВЧ генератора .