Устройство для вывода синхротронного излучения из циклического электронного ускорителя

03.1 1 1011Изобретение относится к ускорительноч технике и может быть использовано для прикладных целей в промьшленной технологии и исследовательских работах при опытах, требующихбольших средних интенсивностей излучения в широком спектре частот.По основному авт,св, У 4 б 5145известно устройство для вывода синхротронного излучения из циклического 10электронного ускорителя с сильныммагнитным полем, создаваемым электромагнитом-резонатором с зазором вплоскости электронной орбиты, содержащее отражатель в виде поверхности 15вращения, ось которого совмещена сосью ускорителя, при этом отражательрасположен с наружной стороны электромагнита-резонатора 111 .Основным недостатком известного уоустройства является низкий КПД,равный долям или единицам процентов(в зависимости от величины преобразуемой мошности).Целью изобретения является повышение КПД устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено запредельным кольцевым волноводом сперемычками, расположенными в зазорев плоскости электронной орбиты; приэтом перемычки расположены вдольнаправления вывода синхронного излучения.На Фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство; на фиг. 2 - сечение А-Л35на фиг. 1.Устройство содержит электромагнит1 ведущего магнитного поля с мягкойФокусировкой; СВЧ генератор 2 непрерывных колебаний, волноводньп тракт 3,окно 4 волноводного тракта 3 (вакуумное), прозрачное для СВЧ излучения,диафрагму 5 для согласования канализирующей части волновода с трансфор 45мирующей, полуволновый кольцевой СВЧзапредельный волновод со специальнымиперемычками б, электрически соединенный с разрезом в трансформирующейчасти волноводного тракта, источник7 частиц, фокусирующее кольцевоезеркало 8 для сбора и Фокусировкимагнитотормозного излучения, окно 9для вывода магнитотормозного излуче"ния, вакуумную камеру 10,Устройство работает следующим55образом.В вакуумной камере 10 создаетсяра ржение, величина которого оцределяется необходимым временс и жизципучка.Включается СЕРЕ генератор 2,возбуждающий бегущую волцу гип Нав трансформирующей части волновода иН - в канализирующей его части.Электромагнитом 1, например криогенным, устанавливается величина индукции ведущего магнитного поля в области ускорения, согласующая энергияинжектируемых частиц. Последняя должна быть такой, чтобы время жизни пучкабыло достаточным для его доускорениядо максимальной энергии в процессемедленного нарастания магнитного полякриогенного электромагнита, Палееначинается подъем ведущего магнитногополя (доускорение пучка) до величины,определяемой при данной интенсивностипучка максимальным поглощением СВЧэнергии на синхронное излучение, После этого, подъем поля прекращается, иустройство входит в стационарный режим, Магнитотормозное излучение срелятивистской орбиты с помощью кольцевого Фокусирующего зеркала 8 направляется на окно 9 для вывода излучения и использования его в необходимых целях,Для производимости СВЧ токов врайоне зазора в плоскости орбиты ипредотвращения СВЧ излучения из негоустановлен симметричный запредельныйволновод с перемычками б, радиальныйразмер которого должен быть таким,чтобы СВЧ поле затухало практическиполностью у внешней кромки волновода.Поскольку речь идет о критическойчастоте для волны типа Ни, быстроезатухание может быть обеспечено толькопосредством определенного размера волновода, перпендикулярно электрическойнапряженности Е. Тогда (в зависимостиот длины внутренней кромки азимутального волновода) он имеет то илииное количество перемычек б, соединяющих два диска азимутального запредельного волновода, Расстояниемежду ними должно быть менее половины длины волны в волноводе. По истечении времени жизни пучка в стационарном состоянии установки весьцикл необходимо повторить сначала,Таким образом, указанная выше основная цель достигается тем, что циклическое доускорение пучка и работа устройства в стационарном режиме, т,е. кмгц цгация потерь на сицхротроннос из.учгц 1 ц, лолжцс цроизвохред С,йовжии дактор О. Врк орректор О, Тигом акая 1696 Тираж 79 одписное ВНИИПИ Государственног по делам изобретений3035, Москва, Ж, Рау комитета СС открытийкая наб., д 5,шал ППП атент", г, Ужгород, уч, Прис ктн.чя, 4 3литься вблизи узла напряжения трансформирующего участка волновода. Излучение СВЧ мощности из азимутального разреза волновода, сделанного для вывода магнитотормозного излучения с полной орбиты пучка, предотвращается за счет азимутального запредельного волновода, выполняющего роль блокировочного конден- сатора для СВЧ токов, снабженного специальными перегородками для полуО 033 4чения необходимой величины критической длины волны. Следовательно,предлагаемое устройство выгодно отличается от известных, так как позволяет осуществить преобразованиеэнергии СВЧ в энергию синхротронногоизлучения с высоким (80-907 КПЛ,Поэтому КПД устройства от силовой сети в значительной степени определяется КПД СВЧ генератора,