Линейный ускоритель электронов

ФаямнО теинчесн,.я Советск на ОПИСАНИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС6 олиительное вт. сеид-ау 2) Заявлено 26.04.77 (21) 247 0 18-25 с присоединением эаяаки йо осударственныЯ комнтет СССР по делам нзобретеннЯ н открытнЯ(23) Приоритет 9. Ьюллетеиь Опубликовано 1 Дате опубликования описания 150(72) Авторь БЮ, Богданович, В. А. Останин и В. В. Яненко Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(54) ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕ одит к уве скорителя. ыаение конст кизации пр тов всего тения - п и,п ен хр ба лямика Изобретение относится к ускорительной технике, а более конкретно к линейным электронным ускорите(ЛЭУ) с сильноточными пучкамималой длительностью импульса тон предназначено для использова" ния в ядерной физике, радиационной химии, актнвационном анализе, луче" вой,терапии и т. д.Известны линейные электронные ускорители с обратным вводом мощности, в которых мощность с выхода ускорителя подается в одно из плеч смесителя (узел обратного вво" да мощности) 1. Получившаяся в результате сложения мощность поступает на вход ускорителя. Наиболее близким к изобретению является линейный электронный ускоритель, содержащий инжектор, две ускоряющие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ус коряющей секцией 21.Однако такой ускоритель имеет сложную систему высокочастотного питания, снижающую экономичность установки. Кроме того наличие двух источников высокочастотной мощности и узла син он ивличению га ри уЦель изобре овэкономичности у рощ ие ру ции ускорителя.Это достигается тем, что высокочастотные вход и выход второй ускоряющей секции соединены цепью обрат ной связи, содержащей фазовращатель а в высокочастотный тракт между источником высокочастотной мощности и первой ускоряющеВ секцией включен фазовый инвертор.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого линейного ускорителя электронов.Ускоритель состоит из инжектора1, первой ускоряющей секции 2, источника высокочастотной мощности 20 3, устройства 4 для инверсии фазывысокочастотного. сигнала (например импульсного фазовращателя со сдвигом фазы на 180 ), второй ускораощей секции 5, вход и выход которой соединены цепью обратной связи с фазовращателем б.Вторая секция 5 вместе с каналомобратной связи и фаэовращателем б .образует резонатор на бегущей волне 3062454 формула изобретения Составитель В, Медведкто Т. Коло ева Тех .Фанта Била ект каз 4816/60 ЦНИИПИ Госуд по делам 113035 МоскваПодписное Тиражственного бретений -35 Ра комитета открыти кая наб.филиал ППП Патент, г. Укгород,роектная. .ф3накопительного и ускоряющего устройства,При влете ускоренного пучка из первой секции в Р.Б,В происходит ,возбуждение второй секции, причем время нарастания поля излучения до установившегося значения определяет ся добротностью резонатора. Поле во второй секции возбуждается в противофазе по отношению к фазе колебаний в первой секцииЕсли в некоторый момент высокочастотного импульса ин вертировать фазу на входе первой ускоряющей секции,с помощью устройства 4, то в оставшуюся часть импульса частицы будут дополнительно ускоряться в секции 5. Таким образом, рабочий цикл ускорителя состоит иэ периода накопленияэнергии поля излучения пучка в Р.Б.В. в течение основной части импульса высокочастотной мощности и иэ периода использования запасенной энергии, путем быстрого ,переброса фазы на 180 инжектируеьеюй в Р.Б.В. электронов инвертнрующим устройством 4.П р и м е р. Был проведен расчет ускорителя, состоящего иэ одной ускораащей секции и Р.Б.В. В качестве волноводной секции была выбрана ускоряющая структура ЛЭУ на энергию 2 ГэВ ХФТИ. АН УССР. При величине импульсного тока 0,4 А и 30 энергии М 30 МэВ ( % - энергия электронов после первой секции), прирост энергии на Р.Б.В. составляет.25-301 МэВ. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить экономичность ускорителя примерно на .20-25 и упростить конструкцию схема высокочастотного питания и волноводного тракта. Установки подобного типа, обладающие меньшей стоимостью по сравнению с известными, могут полу" чить широкое распространение в различных отраслях науки и техники. Жнейный ускоритель электронов, содержащий инжектор, две ускоряв" щие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ускоряющей секцией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьыения экономичности и упрощения конструкции ускорителя, высокочастотный вход и выход второй ускоряющей секции соединены . цепью обратной связи, содержащей фазовращатель, а в высокочастотный тракт между источником высокочастотной мощности и первой ускоряющей секцией включен фазовый инвертор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ускорители, вып. У, Госатомиздат, 1963, с. 75-89.2. Атомная энергия, т. 29 вып.2, 1970, се 140.