Циклический ускоритель заряженных частиц

(51) Н 05 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКО(54)(57) ЦИКЛИЧЕСКИЙ УСКО РЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержа ковый соленоид с разрезом ный в виде аксиапьно-симм высокочастотного резонато бочим типом колебаний Н н линдрической стенке котор жен подключенный к генера линию связи узел возбужде л и ч а ю щ и й с я тем,РИТЕЛЬ щии одновит- выполнен- етричного а на циго распо е ору и то, с целью(21) 3251958/ (22) 26,02.81 (46) 23,11.84 (72) В.С, Пан и В.Б, Хромче (53) 621,384. (56) 1, Комар тельной техни с. 264-298.2. Труды в щания по уско тиц, "Наука", 172 (прототип орого Всесоюзного сов ителям заряженных час М., 1972, т. 1, с.170 повышения КПД устроиства путем увеличения эффективности взаимодействия ускоряемых частиц с высокочастотным полем, в устройство введены дополнительный узел возбуждения и линия связи его с генератором, а также набор диэлектрических прокладок с чередующимися значениями диэлектрической проницаемости, при этом дополнительный узел возбуждения расположен на цилиндрической стенке резонатора и сдвинут по азимуту на 90 от первого узла возбуждения.в сторону, противоположную разрезу, электрическая длина его линии связи на целое число и одну четверть длин Е1 волн линии связи больше электрической длины линии связи первого узла возбуждения, набор диэлектрических прокладок установлен в разрезе солено ида и ближайшая к внутренней поверх- р ности резонатора прокладка удаленаот нее:вглубь разреза соленоидана четверть длины волны генератора,1056871Изобретение относится к ускорительной технике и может быть исполь-,. зовано при разработке ускорителей, которые используются в качестве источников синхротронного излучения в об ласти вакуумного ультрафиолета.Известен циклический ускоритель заряженных частиц 1, содержащий электромагнит, ускоряющую систему, вакуумную систему, инжектор, Ввиду 10 того,что электромагнит содержит железный сердечник, известный ускоритель представляет собой крупногабаритное и дорогостоящее сооружение, что и является его основным недостат ком. Прототипом данного изобретения является циклический ускоритель заряженных частиц 2 3 содержащий одно О витковый соленоид с разрезом, выполненный в виде аксиально-симметричного высокочастотного резонатора с рабочим типом колебаний Н ц, на цилиндрической стенке которого расположен подклю ченный к генератору через линию связи узел возбуждения.В известном устройство используется безжелезный электромагнит, внутрен няя полость которого является одновре30 менно ускоряющим высокочастотным резонатором, Резонатор с помощью узла возбуждения возбуждается на волне Н. Ускорение происходит внутри электромагнита в скрещенных электрическом высокочастотном и ведущем маг-З 5 нитном полях, Орбита представляет собой разворачивающуюся из центра спираль, выходящую на постоянный радиус. Число частиц, захваченных в ускорение, определяется величиной усред ненного за оборот электрического поля на орбите, Использование безжелезноге электромагнита позволяет получить большие напряженности ведущего магнитного поля, и, следовательно, большие энергии частиц при малом радиусе орбиты. При этих условиях синхронное излучение частиц достаточно интенсивно, чтобы его можно было использовать в практических целях,Ввиду того, что ускорение происходит в электрическом поле стоячей волны Нво время цикла ускорения существуют моменты времени, в течение которых ускоряющее поле, дей.ствующее на частицу, равно нулю. Это приводит к снижению усредненного за оборот электрического поля, действующего на частицу, по сравнению с ампли. тудным на орбите, Таким образом, мощность питающего высокочастотного генератора используется недостаточно эффективно, что снижает КПД устройства, и является его недостатком.Целью данного изобретения является повышение КПД устройства путем увеличения эффективности взаимодействия ускоряемых частиц с высокочастотным полем.Поставленная цель достигается тем, что в циклический ускоритель заряженных частиц, содержащий одновитковый соленоид с разрезом, выполненный в виде аксиально-симметричного высокочастотного резонатора с рабочим типом колебаний Нна цилиндрической стенке которого расположен подключенный к генератору через линию связи узел возбуждения, введены дополнительный узел возбуждения и линия связи его с генератором, а также набор диэлектрических прокладок с раз личными значениями диэлектрической проницаемости, при этом дополнительный узел возбуждения расположен на цилиндрической стенке резонатора и сдвинут по азимуту на 90 О от первого узла возбуждения в сторону, противоположную разрезу, электрическая длина его линии связи на целое число и одну четверть длин волн генератора больше электрической длины линии свя. зи первого узла возбуждения, набор диэлектрических прокладок установлен в разрезе соленоида, а ближайшая к внутренней поверхности резонатора прокладка удалена от нее вглубь разреза соленоида на четверть волны гене ратора. На фиг, 1 показано поперечное сечение устройства; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1,Устройство содержит выполняемыйв виде резонатора одновитковый соленоид 1, два узла 2 и 3 возбуждения,подсоединенных к генератору ч черезлинии 5 и 6 связи. Узел 3 возбуждения сдвинут по азимуту в отношении копервому узлу на 90 в сторону, противостоящую разрезу. Щель, образуемая разрезом соленоида, заполненанабором диэлектрических пластин 7.Устройство работает следующим образом.Узел 3 также как и узел 2 возбуждает в резонаторе колебания типа Нш,