Линейный ускоритель заряженных частиц

СОВЕТСКИХЛИСТИЧЕСКИХ СОЦИАРЕСПУБЛИК 1) Н 05 Н 7/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТ ЖЕН 1 БХ ускорик линейстиц,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 794786, кл. Н 05 Н 7/02, 1982,Иап 8. Тап 8-11 п 8, БезеагсЬ оп 1.1 пеаг Ассе 1 егаогз ю 1 йЬ богаче 11 п 8 ЧачеКезопаогз, 1 ЕЕЕ Тгапз оп Впс 1 еагБс 1 епсе, БЯ, Н 3, 1981,(54) ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЧАСТИЦ(57) Изобретение относится ктельной технике, в частностиным ускорителям заряженных ч.801329596 предназначенным для использования вядерной физике, радиационной химии,активационном анализаторе, дефектоскопии, т.п. Целью изобретения является повьппение КПД ускорителя. Ускоритель содержит инжектор 1, ускоряющую секцию 2, вход и выход которойсоединены линией обратной связи с фазовращателем 3, направленный ответвитель 4, задающий генератор 6, усилитель 8 мощности, нагрузку 9. Для достижения цели в усилитель введенывторой направленный ответвитель 5 ивторой фазовращатель 7. При этом втечение переходного процесса установления поля вся СВЧ-мощность из усилителя поступает только в ускоряющуюсекцию и КПД может быть увеличен вдва раза. 1 ил.1 291.)б К О (2)РькВЧ-мощност;: отвтвляемая в нагрузку,составляет величинуср =р т 1-к к,-кк,4-к 7 13)а МОЩностьр РассеиваемаЯ в УскоРЯюцЙ секции на омические потери,-кР =Р,(1 - 1 ), (4)агде Р, = :-к - мощность на входеускоряюшеи сетциьхп - величина полного затуханияВЧ-поля в резонаторе с бегущими волнами,Из условия баланса мощности можнополучить соотношениеЯ к) схема ускорителя.Ускоритель . Одерж);т и)жекторускоряющую секцию 2. вход и выходкоторой соединБы линией сбра;цойвязи с фазовращателем 3, В ,.:Рк.сбратной связи включены два на;1.;- вленных отвтвителя 4),: 5)хоД напРаВЛЕННОГО ОтзтнптЕЛя 4 Ст)ЕртнН Сзадаюцим генератором бр с) зыхс,"., т)с.рез ,двторой фазоврадатель 7 СОдинен сВХОЦОМ УСИЛИТЕЛ 5", 8 МОЩНОСТ И, 11)ХОД усилителя мощности подкля)чзн к вход,направленного ответвителя з, оди."1выход которого соединц с поглощающй ;согласованной нагрузкой :), а другой)СБЧ-Входом 5 СКОряюЕЕ СЕК)ИГ сРстройтт)О работат СЛР 1 Ч)1)И 5 ООразом,ИПУЛЬС ВЧС 11151 Отн От )ада)ОЩЕГО,тгенератора б поступает ца вход усплителя 8 мощностп через 1 апавле 51 ныйответ:1 литель 4 и фазовращаталь 7. 1515 ТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСа Зацта)О)5)Е.-О Г 1 ЕРа-.тора 1" должна быть болью лбо равнавррмени запортценист каккорд),5),55 секции с15 Ыбор Козфт 5 птнН) тВ Спязи К К.НаПРаВЛЕЦНЫХ О" ВЕТВИтЕЛЕй ОСУ)ЦЕСТВ:55 ЕТСЯ ИЗ УСЛОВИЙ МсСИмаЛЬНО)5 ВЕЛ)5 ЧИНЫ НсПРЯЖЕЦНОСТ)1 ЗЛЕКТРИ 1 ):ОГО ПОЛЯВ УСКОР)НОЩЕЙ СЕКЦИИ В Ста)ИаЯРНОМРЕЖИМЕ И МИНИМУМа ).сп 1 РЯ)5 нс)О;.Т)1 ЭЛРКтрического полл в согласованной наГРУЗКЕ В ПЕРИОД Накоппен-,тл ЗНРГИИполя в ускоряющей секции33 СтаЦИОнаРВОМ РСЖИМЕ В тСКОРЯЮ 1 Ей СЕ 1 сции ЗНа 1 РНИЕ НаПРЯжННОСТИэлектрического поля б)удет яак:имальО. Когда усилитель БЧ-мошности т)абонтает в режиме максииальной выходноимощности Р . При этом на вход усилителч мощности поступает БЧ-моностьгде Р - мощность на выходе ускоряю 55щей секции в стацпонарном режиме.,КоэффиЦиРнт усиления по мошностииспОльзуемого усилитля в этом режи"ме составляет Изобретение от)1 ОС ится т ускоритЕЛЬНОй ТЕХНИК, а 15)с)ЕЦНС К 1)ИПйНЬ уСКОрИТРЛ 5 м 5 а)ЯжННЫК чс 1 тиц пцнаэначенцым для использования в ядр ной физике, радиацио) ной химиир к тивациоьп)ом анализаторе, дефек.оскопии и тп.Целью изобрР ентр)л является повыше ние КПЦ ускоритл)1,На ЧтЕжЕ Г)РИВ 1.,5 а Ст;)УКТУРЬ)ая. и учитывая выражения (3) и (2)=К К, (6)Р. режиме накопления энергии отсутствия ВЧ-поля в согласованной нагрузке можно добиться выбором К 5 иКиз условияс(7)где К - коэфициент усиления по мощности усилителя при мощности на входе усилителя Рменьшей, чем в режиме максимальной входной мощностиР т.е. Р( Р,Следовательно, выбор коэффициентовсвязи К и К можно осуществить, решив совместно уравнения (6) и (7),подставив в них значения полного затухания в секции х, и параметров,характеризующих уилитель мощностимаксимального усиления по мощностиК и коэффициента усиления по мощности К, в режиме максимальной выходной1"5 ОЩНОС ТИ Б течение переходного процессаустановления поля вся высокочастотнаяМОщность из усилителя поступает тОльКО В УСКОРЯсК)ЩУЮ СЕКЦИ)О, КПД МажЕтбыть увеличен в два раза. формула и з о б р е т е н и я Линейный ускоритель заряженных частиц, содержащий инжектор, резонатор с бегущими волнами, выполненный в виде ускоряющей секции, выход которой через фазовращатель и направленТираж 661 Подписное Заказ 501,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 5 1 ный ответвитель соединен линией обратной связи с ее входом, и систему высокочастотного питания, включающую задающий генератор и усилитель мощности, подключенный к резонатору через направленный ответвитель, выходные плечи которого соединены с согласованной нагрузкой и высокочастотным входом ускоряющей секции соответственно, о т л и ч а ю щ и й " с я тем, что, с целью повьппения КПД, в него введены второй направленный ответвитель и второй фазовращатель, выход первого фазовращателя соединен с первым входным плечом второго направленного ответвителя, его второе входное плечо соединено с задающим генератором, одно из выходных плеч через второй фаэовращатель сое 329596 6динено с входом усилителя мощности,а другое выходное плечо - с входнымплечом первого направленного ответвителя, при этом коэффициенты связинаправленных ответвителей К, и Квыбраны согласно следующим выражениям:,4-к, к-к, 1 к.4-к,-о,где К - коэффициент усиления по мощности усилителя;15 К - максимальный коэффициентусиления по мощности усилителя мощности;хп - полное затухание высокочастотного поля в ускоряющей20 секции.