416909

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистиц вскихРеспублик Зависимое от авт. свидетельства М М, 1;л. Н 055 9/00 Заявлено 04.11.1972 (ЬЬ 1741437/26-25) рисоединением заявк ПриоритетОпубликовано 25.11.1974. Бюллетень М 7Дата опубликования описания 15 Х 11.1971 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытийУДК 621.384.6(088,8) торобретения А. Г. Бонч-Осмоловский Объединенный институт ядерных исследованийаявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ И УСКОРЕНИЯ ЭЛ ЕКТРОН НОГО КОЛ ЬЦА С ИО НАУЧИстеме допуски на формироацию слабофокусирующеговесьма жесткие; весьма обеспечить крепление и охдпт следующим - коаксиал со- оммутирующую Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в экспериментальной ядерной физике.Известен вариант коллективного ускорителя ионов, который состоит из установки типа адгезатора, для создания кольца электронов, вращающихся с релятивистской скоростью, содержащего также небольшое количество ионов, и специальной ускоряющей секции, которая обеспечивает совместное ускорение электронного кольца с ионами до требуемых значений энергии.В связи с тем, что в процессе создания кольца электронов в адгезаторе кольцо накапливает значительную кинетическую энергию вращения, в качестве одного из вариантов ускорения кольца предлагалась возможность частичного перевода вращательной энергии в поступательную при движении кольца в спадающем магнитном поле. При этом для сохранения постоянным большого радиуса кольца предлагалось использовать цептралыпяй соленоид с переменным магнитным потоком, расположенный по оси системы и обеспечивающий выполнение пространственного бетатронного условия 2: 1.Однако в этой сивание и копфигурполя в адгезаторетрудно технически лаждепие центрального соленоида; кроме того, соленоид с неоднородной намоткой на большой длине требует огромных по мощности источников питания.5 Цель изобретения - уменьшение потерь частиц и повышение эффективности ускорения.Это достигается путем объединения адгезатора с коаксиальной линией, обеспечивающей создание неоднородного в пространстве винто вого магнитного поля как в адгезаторе, так ив коаксиальнсй линии.На чертеже приведена схема устройства.На замкнутуо орбиту вакуумной камеры 1адгезатора инжектпруется электронный ток.Образовавшееся прп этом кольцо сжимаетсянарастающим во времени бочкообразным магнитным полем. созданным системой витков 2.Адгезатор объединен с ксаксиальпой линией, образованной внутренним 3 и внешним 4 ме таллпческимп цилиндрами. При этом внутренний цплпндр электрически изолирован 5 от одной боковой степки адгезатора, а внешнип цилиндр элек 1 рически соединен с противоположной степкой адгезатора. Спадающее вдоль 25 оси системы магнитное псле, служащее дляпоступательного ускорения кольца, создается соленоидом 6.Работа устройства пропсхообразом. Систему адгезатср30 единяют через специальную416909 Составитель П. ДомнинТехред Г. Васильева Корректор Г. филатова Редактор Е. Гончар Заказ 1470/15 Изд. Мо 499 Тираж 760 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 схему с отдельной батареей конденсаторов.Разряд этой батареи происходит после того, как закончена инжекция тока на замкнутую орбиту в адгезатор, и кольцо оформировалось, Возможен и другой режим работы, когда батарея включается до инжекции тока на орбиту, При этом в адгезаторе и коаксиальной линии возникает азимутальная составляющая магнитного поля. Затем, адиабатически увеличиваясь во времени, это поле достигает максимума в конце сжатия электронного кольца, происходящего за счет также растущего во времени бочкообразного магнитного поля, и дальше в процессе ввода кольца в коаксиал и его ускорения азимутальная составляющая поля остается практически постоянной (или на последней стадии ускорения начинает уменьшаться) .В коаксиальной линии имеется, таким образом, Н составляющая магнитного поля, постоянная в пространстве и во времени (по крайней мере на первой стадии ускорения) и спадающие по адиабатическому закону Н, и Нкомпоненты магнитного поля, что обеспечивает неоднородное в пространстве винтовое магнитное поле, При определенном соотношении между начальным значением Н, поля (максимальном, в конце сжатия кольца) и Н. полем (Н /Н, = - 0,3) радиус кольца при ускорении в коаксиале остается практически постоянным. В этом случае максимальная энергия поступательного движения частиц (в единицах энергии покоя) составляет У, = (1 - РР/с ) - 1/2 =2.Если допустить ограниченное увеличение большого размера кольца за счет уменьшения максимума Нполя, то максимальная энергия может быть увеличина усаРЦН,В этом случае может потребоваться некоторое расширение внешней металлической оболочки коаксиальной линии.Коаксиальная линия обеспечивает улучше ние характеристик электронного кольца иослабление допусков на конфигурацию магнитного поля за счет появления азимутальпой составляющей магнитного поля и изменения частот бетатронных колебаний.10 Кроме того, коаксиальная линия с уменьшающимся вдоль оси по определенному закону винтовым магнитным полем обеспечивает ускорение кольца с постоянным большим радиусом или с ограниченным его изменением 15 в процессе ускорения; при этом обеспечивается также жесткая центровка кольца относительно оси системы.Предлагаемая система адгезатор - коаксиал проста конструктивно, в частности, являет ся самоцентрирующейся при протекании токаи не требует больших мощностей питания,Предмет изобретенияУстройство для формирования и ускорения25 электронного кольца с ионами, содержащееадгезатор для создания электронного кольца,ускоряющую систему со спадающим по осимагнитным полем и вакуумную камеру, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения30 потерь частиц и повышения эффективностиускорения, по оси адгезатора и ускоряющейсистемы расположен токонесущий металлический цилиндр, электрически изолированныйот одной боковой стенки адгезатора и обра 35 зующий с внешним металлическим цилиндромвакуумной камеры, присоединенным к противоположной стенке адгезатора, коаксиальнуюлинию,