Ускоритель заряженных частиц
УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕИНЬЙ: ЧАСТЩ , содержащий инжектор, две ускоряющие секции, .соединенные системой транспортировки пучка,«и генератор ВЧ-мощности, отличающий с;я тем, что, с целью повьшения э1сономичности ускорителя и упрощения конструкции , в него дополнительно введены фазовращатель и инвертор, при этом фазовращатель подключен между входом и выходом одной ускоряющей секции, a выкод генератора ВЧ-мощности подключен к входу фазоинвертора выход которого подключен к другой ускоряющей секции.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
ONNU
РЕСПУБЛИК, SU.„1144606 (д) 4 — Н 05 Н 7/02 госхдюственный каыитет сосе
re далям ижжр етений и отнгытий
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3653541/24-21 (22) 10.08.83 (46) 07.12.86 Бюл. У 45 (71) Московский ордена Трудового
Красного Знамени инженерно-физический институт (72) Б.Ю.Богданович, В.А.Останин .и В.В.Яненко (53) 621.384 ° 6(088.8) (56) Электрофизическая аппаратура, вып. 16.- M.: Атомиздат1 1978, с. 30с. 30-34.
Атомная энергия, т.2, У 6, 1957, с. 552-553. (54) (57) УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННМХ ЧАСТИЦ, содержащий инжектор, две ускоряющие секции, соединенные системой транспортировки пучка, и генератор
ВЧ-мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности ускорителя и упрощения конструкции, в него дополнительно введе. ны фазовращатель и инвертор, при этом фазовращатель подключен между входом и выходом одной ускоряющей секции, а выход генератора ВЧ-мощности подключен к входу фазоинвертора выход которого подключен к другой ускоряющей секции.
1144б06
ЗО
46
Изобретение относится к ускорительной технике, а более конкретно к линейным электронным ускорителям с рециркуляцией пучка, и предназначено для использования в ядерной физике, радиационной химии, активационном анализе, лучевой терапии и т.д, Известен линейный ускоритель электронов с рециркуляцией пучка, состо" ящий из инжектора, ускоряющей секции, возбуждаемой ВЧ-генератором, и системы транспортировки пучка, представляющей собой четыре поворотных магнита и набор магнитных линз. Система обеспечивает двукратное прохождение пучка через ускоряющую секцию, что позволяет при малых значениях ускоряемого тока в пределе удвоить, по сравнению с системами без рециркуляции, энергию электронов на выходе ускорителя.
Однако в ускорителе невозможно по" лучить более чем двукратное увеличЕние энергии ускоряемых частиц.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ускоритель заряженных частиц, состоящий из инжектора, двух ускоряющих секций, питание каждой из которых осуществляется от собственного ВЧ-генератора, и системы транспортировки пучка в виде четырех поворотных магнитов, обеспечивающих многократную рециркуляцию ускоряемого пучка.
К недостаткам такого ускорителя следует отнести сложность системы
ВЧ-питания, снижающую экономичность установки. Кроме того, наличие двух генераторов ВЧ-мощности и узла синхронизации приводит к существенному увеличению габаритов всего ускорителя.
Целью изобретения является повыше»» ние экономичности ускорителя и упрощение его конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что в известный-ускоритель заряженных частиц, содержащий инжектор, две ускоряющие секции, соединенные системой транспортировки пучка, и генератор ВЧ-мощности, введены фазовращатель и инвертор, при этом Фазовращатель подключен между входом и выходом одной ускоряющей секции, а выход генератора ВЧ-мощности подключен к входу фазоинвертора, выход которого подключен к другой ускоряющей секции.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемого ускорителя.
Ускоритель состоит из инжектора 1, первой ускоряющей секции 2, фазового инвертора 3 (например, импульсного фазовращателя со сдвигом фазы на
180 ), генератора 4 ВЧ-мощности, второй ускоряющей секции 5, вход и выход которой соединены через фазовращатель
6, и системы транспортировки пучка в виде четырех поворотных магнитов 7, 8, 9 и 10.
Вторая секция 5 совместно с фазо.вращателем 6 образует резонатор с бегущими волнами (РБВ), который выполняет функции накопительного и ускоря:ющего устройства.
Ускоритель работает следующим образом.
Пучок заряженных частиц из инжектора 1 посредством поворотного магнита 7 вводится в первую ускоряющую секцию 2, где осуществляется его группировка в сгустки и ускорение.
Далее ускоренный пучок из секции 2 через поворотные магниты 8 и 9 вво . дится в РБВ, при этом происходит возбуждение ВЧ-поля во второй ускоряющей секций 5. Время нарастания ВЧ-поля излучения пучка до установившегося значения определяется добротностью РБВ.
Поле so второй секции 5 возбуждается в противофазе по отношению к фазе ВЧ-колебаний в первой ускоряющей секции 2. Если в некоторый момент
ВЧ-импульса генератора инвертировать фазу на входе первой ускоряющей секдии 2 с помощью фазового инвертора 3, то в оставшуюся часть импульса частицы дополнительно ускоряются в секции 5. Затем ускоряемые сгустки через поворотные магниты 10 и 7 вводятся повторно в ускоряющую секцию 2.
Таким образом, рабочий цикл ускорителя состоит из периода накопления энергии поля излучения пучка в РБВ и периода использования запасенной энергии путем быстрого переброса фазы на 180 инжектируемых в РБВ сгустков ускоряемых частиц фазовым нивертором 3.
Так как для ускорителя по схеме проготипа возможна реализация только двукратной рециркуляции пучка через первую ускоряющую секцию, предлагаемая схема ускорителя при приблизительно равной выходной энергии на
20-25Х экономичней и проще по конструкции за счет исключения одного
ВЧ-генератора и отсутствия системы синхронизации.
l 144606
Техред В.Кадар Корректор M-Пошо редактор Т.Янова
Заказ 6591/1 Тирам 765 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уигород, ул. Проектная, 4
