Ускоряющая структура линейного ускорителя ионов

(51)4 Н 05 Н 9 0 ИЗ Пи Н АВТОРСНО 11 подбирается ого, какую роль яющей структуры ь, В 8 ввидес возможность сущ 6041/ 06,86 11.89 ,Бо ц и ,384 торск-2 завив наст- они гментаственно енко иНость, комп емкости междрейфа на этомэлементы 12-1 уктивение ство СССР4 198.во СССР4, 1980.А ЛИНЕЙНО 1 Ф 72868Авто Р 95208 (54) УС УСКОРИТ а ское кл ОРЯ 10 ЕЛЯ Исится к ус позволяетупроститя ускоряющкорения. 04 и 5 дретвующих проедине а с регудн фа ово- променто азличного р щие Формутей, Форма ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Бюл, Р 41 мко, А,Ф,Дъя Б,И,Рудяк 6 (088.8) ое свидетел Н 05 Н 9/ свидетельс57) Изобретение отительной технике иить эффективность и лировку распределени поля вдоль канала ус из четностей трубок посредством соответс дящих штырей 2 и 3 с дольным токонесущим 6, В Э 6 выполнены вырезы В ) 7-11, име окружности или ее ча площадь В 7 симости от ройке уско должны игра на Э 6 дает увеличить и рующую ументрубками 4ке. Настрое полненные в виде проводящих стержней, один конец которых касаетсяокружности соответствующего в 7-11,а другой. установлен в центре окружности с возможностью вращения вокруг этого центра, Перемещение настроечных элементов 12-16 обеспечивает тонкое регулирование величиныиндуктивности участков Э 6, Предложенные конфигурации в 7-11 и конструктивное выполнение настроечныхэлементов 12-1 б обеспечивает регулировку профиля распределения ускоряющего поля в широких пределах какв общем виде, так и на отдельныхучастках, 2 з.п. Ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к линейным ускорителям протонов и многозарядных ионов,Целью изобретения является повыдение эффективности и упрощениерегулировки распределения ускоряющего поля вдоль канала ускорения.На чертеже схематически изображена конструкция ускоряющей структуры.Ускоряющая структура содержитцилиндрический резонатор 1 с проводящими штырями 2 и 3 и трубками 4 и 5дрейфа, Трубки 4 дрейфа одной четности прикреплены с помощью проводящихштырей 2 к продольному токонесущемуэлементу 6, а трубки 5 дрейфа другойчетности - на встречных штырях 3.Для простоты рисунка.не приведенаконструкция элемента, на которомзакреплены штыри 3. Они могут бытьзакреплены на продольном токонесущем элементе, аналогичном продольномутоконесущему элементу 6, или непосредственно на образующей резонатора1, В продольном токонесущем элементеб сделаны различного рода вырезыокна), форма и площадь которых подбираются в зависимости от того, какую роль в настройке ускоряющейструктуры они должны играть, Насхеме приведены различные вариантывырезов в виде окружности или еечастей, Например, на входном концеускоряющей структуры рациональносделать вырез 7 в виде перевернутойполуокружности. .Центр такой полуокружности отстоит от торцовой ибоковой стенок резонатора на величину ее радиуса. На выходном конценаиболее эффективной является Формавыреза 8 в виде сегмента, обращенного своей хордой к образующей резонатора 1, с центром окружности, частькоторой образует указанный сегмент,находящимся снаружи резонатора 1,По всей длине продольный токонесущий элемент содержит вырезы 9 в видеполуокружности, обращенной к осирезонатора.1, вырез 10 в виде полуокружности, обращенной к образующейрезонатора 1 вырез 11 в виде окружности, Кроме того, на чертеже изображены настроечные элементы в видепроводящих стержней 12-16, однимконцом касающихся окружности выреза,а другим установленных в центре 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 окружности с возможностью вращениявокруг этого центра, В вырезе 11в виде окружности устанавливаетсянастроечный элемент в виде проводящего стержня 17, имеющего воэможностьвращения вокруг центра окружностивыреза,Рассмотрим работу ускоряющейструктуры,При возбуждении ее высокочастотной мощностью в зазорах между трубками 4 и 5 дрейфа устанавливаетсяускоряющее поле, профиль которогодолжен соответствовать расчетному,Наиболее высоким темпом ускоренияобладает ускоряющая структура сравномерным по всей аа длине профилем распределения ускоряющего поля,Ввиду того, что длина трубок 4 и 5дрейфа и соответствующих зазороврастет с ростом скорости ускоряемыхчастиц вдоль структуры, необходимокомпенсировать уменьшение емкостимежду трубками 4 и 5 дрейфа соответствующим увеличением индуктивноститоконесущих конструкций ускоряющейструктуры. При условии, что индуктивность резонатора 1, встречныхштырей 2 и 4 а также индуктивностьи емкость между трубками 4 и 5 дрейфа остаются постоянными, изменениеиндуктивности достигается за счетсоответствующего подбора места иформы вырезов в токонесущем продольном элементе 6. Тонкое регулирование величины индуктивностиучастков продольного токонесущегоэлемента достигается с помощью перемещения проводящих стержней 12-16или 17, При этом перемещение проводящего стержня 12 по окружностивыреза 7 на входном конце ускоряющей структуры вплоть до полногозакорачивания продольного токонесущего элемента днищем резонатора 1позволяет существенно понижать индуктивность на этом участке и компенсировать тем самым большое значение емкости между трубками 4 и 5дрейфа с малой длиной зазора, Вырез8 в виде сегмента на продольном несущем элементе в выходной частиускоряющей структуры, наоборот, даетвозможность существенно увеличиватьиндуктивность, компенсирующую уменьшение емкости между трубками 4 и 5дрейфа на этом участке, Подстроечный элемент в виде проводящего31 6ния, Наличие новых настроечных устройств и место их расположения вускоряющей структуре дают воэможностьупростить конструкцию эа счет уменьшения количества элементов регулировки и дистанционно управлять распределением ускоряющего поля, что обеспечивает высокий темп ускорения и плавное регулирование энергии ускоренных частиц.Формула изобретения1. Ускоряющая структура линейногоускорителя ионов Н-типа, содержащаяцилиндрический резонатор с трубкамидрейфа, установленными на продольномтоконесущем элементе с вырезами наконцах и расположенными в них токопроводящими настроечными элементами,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения эффективности нупрощения регулировки распределения ускоряющего поля вдоль канала ускорителя, вырезы в продольном токо- несущем элементе имеют Форму окружности илп ее частей а настроечные элементы выполнены в виде токопроводящих стержней и расположены внутривьрезов с возможностью перемещения конца стержня в плоскости продольного токонесущего элемента вдоль окружности выреза с помощью скользящих.контактов. при этом второй конец стержня установлен с возможностью обеспечения электрического контакта с продольным токонесущим элементом на противоположной стороне выреза,2. Структура по п,1, о т л ич а ю щ а я с я тем. что на качцепродольного токонесущего элемента,входном по отношению к движениюпучка, вырез выполнен в форме полу-:окружности с центром, отстоящим отторцовой и боковой стенок резонаторана величину радиуса окруж.",ости, ана выхоцном конце продольного токонесущего элемента выраэ выполненв форме части окружности, центркоторой расположен снаружи боковойстенки резонатора,3, Структура по п,1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что в продольном токонесущем элементе выполнены дополнительные аналогичные вырезы, расположенные по его длине,