Способ ускорения многозарядных ионов

, 636ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихЗависимое от авт. свидетельствааявлено 16,И 11.1967 ( 1178828/26-25) Кл. 2 с присоед ием заявкиМ 11 К Н 051 тУДК 621.384.6(088,8 но рите Номитвт по делам изобретений и открыти пои Совете Министров СССРубликовано 01.7.1969. Бюллетень13та опубликования описания бЛ 111.1969 Авторыизобретеш. Джелеп Объединенный институт 3 аявитель х исследований СПОСОБ УСКОРЕН Известны с ных ионов, о ускорении до Первый кас коря ющий и ионы вводят хронный цикл реннем радиу полнительная троне до ко15 30 пособы ускорения многозарядснованные на многокаскадном энергии 1 Мэв(нуклон.кад - линейный ускоритель, усоны до 1,0 Мэв(нуклон. Затем в медианной плоскости в изоотрон, на соответствующем внутсе которого осуществляется доионизация, и ускоряют в циклонечного радиуса,Цель дредлагаемого изобретения - полу чение ускоренных ионов тяжелых элементов от криптона до урана с энергией 7 - 10 Мэвнуклон, что превышает в 1,5 - 2 раза Кулоновский барьер на тяжелых ядрах, при сравнительно небольших размерах ооновнзго ускорителя и низком, потенциале инжекторного ускорителя.Ускорение до конечной энергии осуществляется в трех циклах (каскадах) с одной дополнительной ионизацией между вторым и третьим циклами, причем первый цикл проходит в ускорителе-инжекторе, второй и третий - в одном и том же основном ускорителе. При этом сокращаются размеры основного ускорителя и понижается потенциал инжекторного ускорителя, в качестве которого может быть использован генератор КокрофтаУолтона с потенциалом около 1,5 Мв. НОГОЗАРЯДНЫХ ИОНО В качестве основного ускорителя примененкольцезой циклотрон с жесткой фокусировкой, осуществляемой спиральными секторами.Кольцевой секпионированный магнит позво ляет сравнительно просто производить внеш.нюю инжекцшо после первого цикла ускорения. В то же время в кольцевом циклотроне может быть создана жесткая фокусировка в течение всего процесса ускорения, т. е. отно- О сительные частоты свободных колебаний ОС 1, могут быть больше единицы, Применение жесткой фокусировки существенно повышает предельную интенсивность основного ускорителя, а также значительно уменьшает потери фазового объема после дополнительной ионизацип между вторым и третьим циклами,Применение ускорителей Кокрофта-Уолтона и циклотрона позволяет непосредственно использовать непрерывный режим ускорения. О Малое время ускорения, характерное для ускорителей циклотронного типа, позволяет ускорять ионы при рабочем вакууме (0,5 - 1,0)10-о,и,я Но без значительных потерь из-за изменения заряда ионов при взаимодействии 5 с остаточным газом в камере.Процесс ускорения происходит следующимсбразом.Ионы от источника с зарядом =7 вускоряются в ускорителе Кокрофта-Уолтона до энергии 0,1 Мэв/яуклоя. Затем они инжекти240884 Предмет изобретения Составитель Б. М. ПоповРод;ктор Б. Б, федотов Текред Л, К. Малова Корректор М, В, Радзииская За а 1843,4 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий ири Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4 Типографии ., аюпова, 2 руются на внутренний радиус, кольцевого циклотрона с помощью электростатического инфлектора и ускоряются до энергии 0,8 - 1 Мэвlнук.тон, На конечный радиус ускоренные ионы выводятся с,помощью регенератора и магнитного канала или электростатического дефлектора и после поворота в специальном секторном магните вновь вводятся в медианной плоскости циклотрона на радиус инжекции в точку, противоположную азимуту инфлектора. В этом месте расположена перезарядная мишень в виде тонкой металлической или графитовой фольги, после прохождения которой ионы испытывают дополнительную ионизацию, ускоряются в циклотроне до конечной энергии 7 - 10 Мэв(нуклон и выводятся тем же выводным устройством, что и ионы, ускоренные во втором цикле. Так как заряд ионов, ускоренных во втором и третьем циклах, различается в несколько раз, то после выводного устройства или непосредственно в нем ионы промежуточной и конечной энергий легко разделяются и направляются соответственно в поворотный магнит и в экспериментальный павильон, Промежуточную энергию ионов (после второго цикла ускорения) подбирают таким образом, чтобы отношение равновесного заряда после перезарядной мишени к начальному заряду равнялось целому числу. При этом ионы ускоряются во втором и третьем циклах с помощью одной ускоряющей системы, благодаря чему обеспечивается непрерывный режим ускорения.5 Переход от ускорения ионов одного элемента к ускорению ионов другого осуществляют небольшими изменениями уровня магнитного поля, частоты ускоряющей системы и потенциала инжектора.10 Способ ускорения многозарядных ионов 15 тяжелых элементов, основанный на каскадномускорении, отяичпгощийся тем, что, с целью уменьшения размеров ускорителя при получении энергии выше Кулоновского барьера для элементов от криптона до урана, после пред варительного ускорения ионов ускорителеминжектором и в циклическом ускорителе с жесткой фокусировкой, ионы выводят из ускорителя, затем поворачивают при помощи поворотного устройства и снова вводят в меди анной плоскости циклического ускорителя вточку расположения перезарядной мишени, а получаемые многозарядные ионы ускоряют в том же ускорителе до конечной энергии в 7 - 10 Мэв на нуклон.