Ускоряющая структура для линейного резонансного ускорителя ионов

(19) (11) 05 Н 9 04 ВСЕСЭЮЗНР11 АТЕТ ф 3.; 1. г ОБ Я ЕТЕЛЬСТ У ов,лот аро зработка ных харак яющей стр я тяжелых2-10. Харь,К, и др, Уск ллельными сое - Атомная эне ряющая сиинениягия, Т29,(54) УСКОРНОГО РЕЗОНА авЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(56) Бомко В,А. и др. Ри изучение электромагниристик модификаций ускотуры линейного ускорителионов, - Препринт ХфТИков, 1982.Шембель Бстема с парами зазоров.в, 2, 1970. ШАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ЛИНЕЙ СНОГО УСКОРИТЕЛЯ ИОНОВ 2(57) Цель изобретения - повьппение КПД ускорителя в диапазоне больших скоростей ионов, Ускоряющая структура содержит вакуумно-плотный кожух 1, узел возбуждения СВЧ-колебаний и 11-образный корпус 2, на котором закреплены основные трубки дрейфа поочередно на боковых стенках с периодичностью3/2, а внутри указанного корпуса размещен дополнительный П-образный корпус 6 с присоединенными к его кромкам дополнительными трубками дрейфа 4, размещенными попарно между соответствующими парами основных трубок дрейфа так, что между всеми трубками дрейфа расстояния равны. Это позволяет решить задачу устранения снижения амплитуды напряженности электрического ВЧ-поля на оси в середине ускорякицих зазоров, обраэованнык трубками дрейфа,1494254 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 закрепленными на корпусе Н-резонатора, В результате удается существенно повысить эффективное шунтовоесопротивление ускоряющей структуры Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к линейным ускорителям ионов, и может использоваться при создании новых . и реконструкции действующих ускорителей.Цель изобретения - повышение электронного КПД ускорителя в диапазоне больших скоростей ионов.На фиг. 1 приведен схематический поперечный разрез структуры; на фиг, 2 - то же, план,ускоряющая структура (фиг.1 и 2) содержит вакуумный кожух 1, основ ной 2 и дополнительный 3 П-образные корпуса Н-резонатора, на которых закреплены соответственно основные трубки дрейфа 4 на штангах и дополнительные трубки дрейфа 5 на Г-образных штангах 6, опоры 7 и 8, при помощи которых крепятся соответственно дополнительный и основной корпусы, узел 9 возбуждения, Кроме того, в боковых стенках и днище дополнительного корпуса 3 выполнены отверстия связи.Ускоряющая структура работает следующим образом.При введении ВЧ энергия через узел 9 ввода в зазорах между трубками дрейфа возникает ускоряющею напряжение, а в основном и дополнительном корпусах Н-резонатора возникает синфазный ВЧ ток, который создает магнитный поток, пронизывающий поверхности, заключенные между стенками и днищами основного и дополнительного корпусов, в одном направлении и замыкается через поверхность между внешними поверхностями основного корпуса и вакуумным кожухом. Таким образом на кромках боковых стенок основного и дополнительного корпусов наводится синфазное напряжение, но различное по величине в местах крепления основных и промежуточных трубок дрейфа, Дополнительные трубки дрейфа оказываются под несколько меньшими потентипа Н-резонатора с трубками дрейфа и заметно увеличить электронныйКПД ускорителя, 2 ил. циалами, чем основные трубки, Обра эуется своеобразный высокочастотный делитель, который позволяет получить равномерное распределение поля на всем периоде ускорения (между основными трубками дрейфа) подобно тому, как это делается в секционированньм ускоряющих трубках на постоянном токе. Получаемое существенное улучшение однородности ВЧ поля в диапазонеОотносительно больших скоростей, например до 0, 2 позволяет значительноо повысить эффективное шунтовое сопротивление и расширить область применения Н-резонаторов. Использование такого Н-резонатора совместно, например, с фазопеременной фокуси" ровкой позволяет в несколько раэ повысить в рассматриваемом диапазоне шунтовое сопротивление и снизить ВЧ потери, а следовательно, повысить КПД ускорителя. По сравнению с известными Н-резонаторами в данном диапазоне скоростей ионов фактор пролетного времени увеличивается примерно в 3 раза, 1а добротность оказывается лишь на 30-402 ниже при сравнении их на частоте 150 МГц и при =0, 14, Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет в 2-2,5 раза повысить эффективное шунтовое сопротивление Н-резонатора с трубками дрейфа. Формула из обретения Ускоряющая структура для линейного резонансного ускорителя ионов, содержащая вакуумно-плотный кожух, узел возбуждения ВЧ колебаний и Н-резонатор с основным корпусом П- образной формы, на боковых стенках которого поочередно на расстоянии 3/2 закреплены основные трубки дрейфа на штангах, где 5 - относительная скорость ионов, Л - длина волны в резонаторе, М, снабженный средства6 1 ми для подстройки частоты и распределения ВЧ поля и юстировки трубок дрейфа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения электронного КПД ускорителя в диапазоне больших скоростей ионов, внутри основного П-образного корпуса коаксиально и соосно ему на опоре между днищами установлен дополнительный П-образный корпус с дополнительными трубками дрейфа, укрепленными поочередно на его боковых стеНках с помощью Г-образных держателей так, что каждая пара дополнительных соседних трубок дрейфа размещена между соответствующей парой основных трубок дрейфа соосно с ними, расстояния между всеми трубками Н-резонатора выбраны равнымю, в боковых стенках 494254 6и днище дополнительного корпуса выполнены отверстия связн для синфазного возбуждения электрического и маг 5нитного полей обоих корпусов а пло 9щади поперечного сечения Б и Б 1 мл1образованные боковыми стенками и днищами соответственно основного и дополнительного корпусов Н-резонатора,выбраны согласно выражению где С- емкость между соседними ос новными трубками дрейфа,С - емкость между соседними промежуточными трубками, заключенными между соответствующей парой основных тру- Гбок.