Способ ускорения электрического кольца

(32) Приорите Опубликовано Гооуяо Еооото и коми истрое СИ изобретений 7,75. Бюл(088.8) еньоо Дата опубликования описан ти 72) Автор изобретен А. Г. Бонч-Осмоловский ъединенный институт ядерных исследований(54) СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО КОЛЬЦ неоднородном винтовом акое магнитное поле созда- и протекании переменного вдоль оси системы, и при тношении напряженностей ьной составляющих магательная энергия частично пательную с сохранением изменением размеров кольпоступательную вмагнитном поле, Тется, например, прво времени тока5 определенном сооосевой и азимуталнитного поля вращпереходит в постуили ограниченным0 15Х = - 2= туМ движе - цикН(2), - азимутальныи моментия электронов;лотронная частота электро чест 0 со (Л полер - в,огда Н, - ную скоро В конце ускорения, приобретает поступате 0 .== 1+ О, кь ип ра ф 4 - Р(2,Изобретение касается ускорительной техники и может быть использовано для создания одного из вариантов коллективного ускорителя ионов,Один из известных способов ускорения электронного кольца с ионами в коллективном методе ускорения основан на переводе вращательной энергии электронов, накопленной при создании кольца, в поступательную энергию кольца в неоднородном магнитном поле. Однако при ускорении в адиабатически спадающем вдоль оси системы магнитном осевом поле размеры кольца увеличиваются пропорционально энергии кольца и обратно пропорционально корню квадратному из напряженности магнитного поля, что резко снижает эффективность ускорения и усложняет практическое использование способа. Метод сохранения большого радиуса электронного кольца путем выполнения бетатронного условия 2: 1 для магнитного поля на всем пути ускорения крайне сложен конструктивно и требует весьма большой мощности питания соответствующего центрального соленоида.Цель изобретения - уменьшение потерь частиц и повышение стабильности размеров электронного кольца.Цель достигается путем применения принц а частичного и ограниченного перевода в щательной энергии электронного кольца в Большой радиус Р кольца в винтовом магнитном поле для случая осевого тока может быть найден из выражения409402 Предмет изобретения Составитель П. Домнин Техред Т. КурилкоРедактор И. Орлова Корректор е. Рожкова Лак 755/1 Изд. Мо 44 Тираж 869 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 зПри Р ЮО,З радиус Л с изменением ан (Л) практически не меняется,Азимутальная составляющая магнитного поля существует на протяжении всего тракта установки генерирования заряженных колец (адгезатор) и системы ускорения. При этом на начальном этапе, когда кольцо создается в адгезаторе, эта составляющая адиабатически нарастает во времени, выполняя функции центрирования кольца и изменения (увеличения) частот бетатронных колебаний электронов в нем; в процессе вывода и ускорения она практически не меняется (может медленно уменьшаться в конце ускорения). На этом этапе азимутальная составляющая магнитного поля также выполняет функции центрирования кольца относительно оси системы, но главное, обеспечивает постоянство его радиуса (или медленное и контролируемое изменение) в процессе ускорения в адиабатически спадающем вдоль оси системы осевом магнитном поле.Азимутальную составляющую магнитного поля можно создать путем пропускания изменяющегося во времени электрического тока по центральному проводнику, расположенному вдоль оси установки для создания и ускорения электронного кольца; при этом обратным проводником могут служить внешний металлический цилиндр и стенки камеры адгезатора,Предлагаемый способ ускорения электрон ного кольца в неоднородном винтовом полесравнительно прост в практическом осуществлении и не требует чрезмерно больших мощностей питания, Улучшены физические ха.рактеристики кольца, в частности уменьше ны потери энергии на излучение и потери частиц на стенках камеры. 15 Способ ускорения электронного кольца сионами в спадающем осевом магнитном поле,отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь частиц и повышения стабильности размеров кольца, на протяжении всего20 тракта формирования и ускорения кольца дополнительно создают азимутальное магнитное поле, напряженность Н которого выбирают так, чтобы выполнялось соотношениеО25 О,11,Оогде Н - напряженность осевого магнитногополя.