Многоступенчатая замедляющая система

 

Изобретение относится к технике СВЧ и к ускорительной технике и может быть использовано в лампах Зегущей волны, линейных усилителях, микротронах с разрезными магнитами и синхротронах. Целью изобретения является упрощение регулировки;соотношения между амплитудами пространственных гармоник электрического поля в пространстве взаимодействия СВЧ- поля с пучком заряженных частиц. Устройство содержит N несвязанных между (Л с Ю lN5 со ел 4:ib О5 Gb

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х А STOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t г

l k

ГОСУДАРСТВЕННЫ,4 НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3896251/24-21 (22) 12.05.85 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (71) Институт химической кинетики и горения СО АН СССР (72) В.M. Павлов, А.С. Богомолов и А.С. Шархов (53) 621.385.6(088.8) (56) Труды VIII Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц-.

Дубна, 1983, с. 51-54.

Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ, 1973, вып. 10, с. 131—

133.

„„SU„„1295466 А 1 (50 4 Н 01 3 23/24 Н 05 Н 7/22 (54) МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ВАМЕДЛЯКМЦАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к технике СВЧ и к ускорительной технике и может быть использовано в лампах бегущей волны, линейных усилителях, микротронах с разрезными магнитами и синхротронах. Целью изобретения является упрощение регулировки:соотношения между амплитудами пространственных гармоник электрического поля в пространстве взаимодействия СВЧполя с пучком заряженных частиц. Устройство содержит N несвязанных между

129 собой по высокочастотному полю волноводов 1, где И вЂ” число ступеней. На стенках 2 волноводов укреплены штыри

3 с отверстиями 4, образующими пролетный канал с осью 5. Штыри введены через отверстия 6 в стенках 7 волноводов в пространство 8 взаимодействия, Между штырями установлены перегородки

9. Отсутствие связи между волноводами 1 обеспечивается выбором формы и размеров отверстий 10 в перегород5466 ках 9. В волноводы 1 направляют от источников поток СВЧ-мощности. Регулируя амплитуду и фазу электромагнитных волн в каждом волноводе независимо друг от друга, можно добиться любого соотношения между амплитудами пространственных гармоник высокочастотного энергетического поля в канале взаимодействия с пучком заряженных частиц. 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к технике

СВЧ и.к ускорительной технике и может быть использовано в лампах с длительным взаимодействием (ЛЕВ, ЛОВ, гибриды), линейных ускорителях, микротронах с раэрезными магнитами и синхротронах °

Целью изобретения является упрощение регулировки соотношения между амплитудами пространственных гармо- 1О ник электрического поля в пространстве взаимодействия СВЧ поля с пучком заряженных частиц.

На чертеже показана замедляющая си 15 стема,общий вид, когда число ступеней

N--4.

Система содержит четыре волновода

1, на стенках 2 которых укреплены штыри 3 с отверстиями 4, образующими,О пролетный канал с осью 5, Штыри 3 через отверстия 6 в стенках 7 волноводов 1 выведены в пространство 8 взаимодействия,,образованное стенками 7 за счет размещения волноводов 1 вокруг оси 5 пролетного канала. В пространстве 8 взаимодействия между штырями 3 установлены перегородки 9, от деляющие штыри 3, относящиеся к разным ступеням, т.е. штыри 3, укреплен- О ные в разных волноводах 1. Отсутствие связи между волноводами 1 обеспечивается выбором формы и размера отверстий 10 в перегородках 9.

Замедляющая система работает следу35 ющим образом.

В волноводы 1, нагруженные штырями 3, направляют от внешних источников потоки СВЧ-мощности с различными значениями амплитуды и фазы. Посколь- 40 ку волноводы 1 не связаны между собой

2 по высокочастотному полю, а штыри 3 из разных волноводов 1, т,е. штыри 3 разных ступеней, в пространстве 8 взаимодействия разделены перегородками 9, то изменяя величину амплитуды и фазы потоков СВЧ-мощности на входах волноводов 1 с помощью внешних устройств, например аттенюаторами и фазовращателями, можно регулировать соотношение между амплитудами пространственных гармоник в канале взаимодействия высокочастотного поля с пучком заряженных частиц, не меняя геометрических размеров элементов замедляющей системы.

Например„ для двухступенчатой замедляющей системы при одинаковых уровнях СВЧ-мощности, направляемой в разные волноводы, относительная амплитуда ь-й пространственной гармоники в пространстве взаимодействия равна Р

Е = 2E Cos(— — + - "-)1 от 2 4

«2

1 (E(Z) j P i где Е „= — ) — — . I dZ — относиманс

l тельная амплитуда пространственной гармоники в пространстве взаимодействия при условии, что в одном иэ волноводов амплитуда СВЧ-поля равна нулю, Р— период замедляющей систе6 +2Р п мы м я = - — -- (6 — сдвиг фазы р о на периоде замедляющей системы);

E(Z) и E „— распределение электрического поля в пространстве взаимодействия и его амплитуда соответственно,(В/м ) лч — сдвиг фазы между ВЧ-коЛебаниями в волиоводах.

1295466 волноводы мощностях подбором сдвигов фаз ВЧ-колебаний между разными волноводами можно отношение - lE сде(к(g) лать любым.

f, мГц 1470 1483 1501

1532, 1519

3/6 2ß/6 30/6

43/6

54г/6

В исследованной замедляющей системе, например, на виде колебания Ф /6 изменением фазы между ВЧ-колебаниями. в разных волноводах амплитуда минус первой пространственной гармоники . регулируется or нуля до значения

0 380 при этом амплитуда минус втоt У

25 рой гармоники меняется соответствен— но от значения 0,480 до нуля, т.е. их отношение можно сделать любым.

Формула изобретения

Многоступенчатая замедляющая си30 стема, содержащая укрепленные в волноводе и образующие пространство взаимодействия штыри с отверстиями, образующими пролетный канал, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уп-35 рощения регулировки соотношения между амплитудами проСтранственных гармоник высокочастотного электрического поля в пролетном канале, она содержит N

Составитель Б. Белявский

Техред В. Кадар

Корректор В. Бутяга

Редактор И. Николайчук

Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 624/59

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изменяя сдвиг фазы (, можно изменять амплитуду, например, к -й гармоники от нуля до 2 E,„ . При этом амплитуды (К + 1)-х гармоник меняются соответственно от 2 .Е,<к,1 до нуля, т.е. отношение между амплитудами пространственных гармоник „/Е можно (к 1) сделать любым.

В четырехступенчатой замедляющей системе при равных направляемых в

Проведены экспериментальные иссле.дования двухступенчатой замедляющей системы. В таблице приведены частоты и соответствующие им виды колебаний 8,(сдвиг фазы на период).

I несвязанных между собой волноводов, где N — число ступеней замедляющей системы,.расположенных вокруг пролетного канала, стенки которых, обращенные друг к другу, образуют пространство взаимодействия, штыри каждой ступени укреплены в соответствующих волноводах и выведены через отверстия в указанных стенках волноводов в пространство взаимодействия, в котором установлены перегородки, разделяющие штыри разных ступеней, при этом в перегородках выполнены отверстия пролетного канала.

Таким образом, предложенная многоступенчатая штыревая замедляющая система позволяет оперативно, с помощью внешних средств, не меняя геометрии замедляющей системы, регулировать соотношение между амплитудами пространственных гармоник в пространстве взаимодействия ВЧ-поля с пучком.