Ускоряющая структура линейного ускорителя заряженных частиц
Изобретение относится к ускорительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона применения ускоряющей структуры в область низких энергий. С ускоряющей структуре, выполненной в виде последовательности чередующихся ускоряющих ячеек 1 и ячеек 8 связи с центральными отверстиями 7 связи по полю, и средней плос кости каждой ускоряющей ячейки установлена дополнительная проводящая диафрагма 3 со щелью 4 связи по магнитному полю и дрейфоной трубкой 5 на оси, образующей запредельный пролетный канал. При этом период d, м, ускоряющей структуры и длина d, м, дрей4овых трубок воЮраны согласно отношениям L(5±) РзлЛ0/7; d(0,5±0,l5) р А , где р) к-ii скорость заряженных частиц, м/с, отнесенная к скорости света, м/с, в влкууме, Л0- длина волны и свободном пространстве, м. I ил. $ (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОДИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСА 1УБЛИН
„„SU» l 577678 (51) 5 Н 05 и 9/; 0
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ П НТ ССССО
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (46) 30.09.91. Бкл. 1"- 36 (21) 4616624/21 (22) 01 ° 12 ° 88 (71) Московский инженерно-фиэи .ес, кий институт (72) А.В,Мишин и В.11 ° Комаров (53) 621. 384.6 (088. 8) (56) Вальцнер О. А. и др. Спр аво ",ник по диафрагмир< ванным волноводам, 1М.: Атомиэдат, 1977.
Takuo Kikuchi епй Ко,11 Takata, Electron acceleration by an а1. ernating Peri@die Structure, Jan Joirna1 of Appl. Phys., v,9„N h, 1970, (54) УСКОРЯЗ,ЦАЯ СTE УКТУРА ЛИНЕ 1Н01 0
УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕНН !Х ЧАСТИЦ (57) Изобретение or носится к ускорительной технике. Пель изооретения расширение диан".ýîíà применения ускоряющей структуры в область низких
2 энергии. В ускоряющей структуре, вы" полненной в виде последовательности чередующихся ускоряющих ячеек 1 и ячеек .8 связи с центрапыь ми отверстиями 7 связи по полв, в средней плоскости каждой ускоряющей ячейки установлена дополнительная проводящая диафрагма 3 с о аельв 4 cHiTaè по магнитному полю и дрейфовой трубкой 5 на оси, образующей э апредельный пролетный канал. При этом период о1, и, ускорявщей структуры и длина d, м, дрейфовых трубок выбраны согласно отношениям Ь=(5+! ) ç 4 а/7 d=(0,5+0., 15) р,1, где р =-- - скорость заряжен-
7 4 о 3.4 ных частид м/ с oTHeсeHная K скорос ти света „и/с, н в якуу ме, 3а — длина ф/ волны н свобОдном пространстве, м.
1 ил.
1577678!
1зобретен (е огll»< итгл к у гкорпт< пьной тех>гике и м<)жет O>17 k игпи;<ьзоняно при разработке угкорлк>щих сигTPì с ни.3 к1(1 р лже>!и л!111 и 1<ж(к ции ° л т лк же в OJ CTpvKTvpH p<<<()>) I H следуюа!им оо 25 разом. В ней возбуждают электромагнитное по . пе с лмппи"тулой, имеющей строгo фиксироняпное p;<<„ !!редепение H пространстве, которое опредеплет<я конфигурацией и геоме7рическими ря>мерами ячеек, структура рассчитана так, что Вопя н соседних ча<.тях угкорлн)щей ячейки, разделенных ди лфрл гмор(3, колеблн)т(л синфазно, я в соседних v<.lcopHI<> 35 л ч ей к лх, разде il p IJ)I» I x л не и к ой связи, н протиноФазе, П1>о!!<3тл><)<)T ипи отдают еMv (ною энергин) . ).I:Iàâk(oèìo<.TkI от типа устрой тна и его лаз и я (< k<1(H ° Рясilpe>7PJIek«se;<опл, полученное н данной структуре, имеет нид, обеспе45 чин ающий Г>як си Г>л)1>.1»»й< обмен энергией > ежду этим В<1-полем н з лрлже нными часте н>>!бора рязмерон нолнонода в со этвет:т>3,>и < выражениями L= =(5+1 ) P>,. e î/ - <, 1) <1=-<,0,5+О, 15)Р,Л<) (2) в где L — период у ск<)!)лк>а«- и структуры, Mg л — относите)11 нлл скорость эарлженйь!х ча(."гиц; ˄— JIH»IIH волны н свободном про трлн< тне, м; d — длин а трубки прей<1 я, м, 3я счет спец<(лпь»< "l ко)(Фи гурации поля в !!р(лложе>3но,"(у ск о)) люа(ей <. труктуре получена >>онГ>ож><ость сохранения <3»! \ Ок ого з и д << н >< л I . л<) >! Г>< . т!) он JI <)бр от" <><; ности Q, ), н II>c н><;;ol о cn>lpnтинпеи <л 5Л <7 н диапазоне скоростей заряженных частиц от О,! до 0,5 с. И <) 1 1ично соотношению 2!! .4 ГКР <) где д — минимально возможная отно> кр сительная скорость; 6 — нид колебаний; толщина ди яфрлгмы, м, Дпя максимальной величины — — = Ло =-0,08, приведенной н справочных дан ных, (3»C,096=0, 1, >!нтернал дли!гы d пролетного канала, образованного трубкой дрейфа получен из <.ooáðàæå Hk(é, смь>сл которых я< ен иэ зависимости амплитуды пятой гармоники, нормированной на ее максимлпьное значение от приведенного значения дЛи(л>1 трубки дрейфа ---, Р .чЛ а При минимальном и максимальном значениях (1, определенных соотношением (2), амплитуда пятой гармоники падает приблизительно в два раза и ускорение < Ta»o»k3T< H малоэффективным в Диапазон изменения длины периода ñтруктуры в соотноше(ыи (1 ) получен на основании расчета амплитуды гармо" ники к ак функции ее номер а. При переходе на c,îñåäíèå гармоникй ñ номерами 4 и 6 амплитуда падает практически до нуля, При этом рас«(. те kIop Mope наннал длина периода структуры L полагается равной ---»2 68 а отноше- 71 9 ) 0 ние длины ячейки связи к длине ускоря D юлей ячейки - »1,02, Пус Данная ускоряющая структура позволяет .сохранить чысокое значение шунтового сопротивления практически постоянным в указанном диапазоне скоростей ускоряемых частиц б ., Варьируя зна-.. "9,
0,5<(, При этом длина угх<)рлн>щей лчейк:(промышленности, I (5+ I)15 Л, /2, <1=(> 0> 5)/31 Л<,, скорость заряженных частиц, м/с, отнесенная к скорости света, м/с, н н якууме, длина волны в свободном пространстве, м, где 3.ф ЛоСоставитель Е, Громов Редактор Т, 10р чик ов а Техред Л.Сердюкова Корректор Л,Муска Заказ 3754 Тир аж 245— I1o дпи с н<> е BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор ш, ул. Гагарина, 101 5 "i 76 сохр IHÿçòñÿ постоянной и.равной I = У =0,444,. В качестве конкретного. примера ря<— сматрив.ают расчет динамики электронов 5 в резонаторе, исследованном экспериментально при л =3,2 см, Лспсльзуя измеренные методом малых возмущений ðàñпределения ускоряк>щего поля иа оси резонатора > получают зависимости энер гии 0 электронов от продольной координаты при оптимальной фазе влета и двух значениях длины ячейки связи. При расчете используют следующие параметры: Энергия влета, кэВ 25 МощностЬ рассеяния, кВт 40 Длина резонатор я, мм 58Ä I Рабочая частота, МГц 93Ь4 >4 Собственная добротность резонаторов 5860 Максимальная энергия вылета, ! 80 кэВ, темп ускорения около 3 МэВ/и, коэффициент захвата около 55% для эиер гетическо ro р аз бро с а 20%. Достоин<:тв ами это го техни ческо го 25 решения являются простота изготовления, возможность использования при коротких длинах волн, а также распределение полей в области ячейки связи, сходное с известными типами КДВ, что . 30 обеспечивает простоту их соединений, Таким образом, зта ускоряющая структура позволяет расширить область применения КДВ эа счет повышения его добротности и шунтового сопротивления ч диапазоне относительных скоростей 35 À 6 заряженных ча< тиц ст О, до <1„5 и ><о-. жет быть использована при разрябогкЕ УL каряк1ких систем L низкими напряжениями инжекции, 3 также н электронной Ф о р м у л я и з о б р е т е и и я Ускоряющая структура линейного уск ори тел я з аряже нных ч астиц, выпол ненная н виде чередующихся проводящих колец и диафрагм с центряльными отверстиями свя эи по электрическому полк>, образующих последовательность чередующихся ускоряющих ячеек и ячеек связи>отличаюааяся тем, что > с целью расширения диапазона ее применения в область низких энергий, в средней плоскости каждой ускоряющей ячейки установлена дополнительная проводящая диафрагма со щелью связи по магнитному полю и дрейфовой трубкой ня оси, обрязук щей зяпредельный пр<— летный канал, при этом период Ь, м, ускоряющей структуры H длина Й, м, дрейфовых трубок выбраны сЬглясно со" отношениям 
