Ускоряющая структура линейного ускорителя заряженных частиц

,91 24/ .88 фиэичесжене рв пр авочникводам,ТаК аСа, и а 1.е гп а ап,о 1 г- Ь, 1970 И 1 Е Л 1 01 ОЛЦ 3. 4ных чд ти росскорния тнесенная к с дКУУМЕц - ДЛ пространстве,ти света иволны н сноб1 ил. а ен ско дном экихаааЗ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТОо иэоьретениям и отнрытияпри п 1 нт сссг ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Вальднер О,А. и др, Спо диафрагмироианным цолноМ,: Атомиздат, 1977.Такцо К 1 КисЬ епс 1 Ко,1сСгоп асс 1 ега;.оп Ьу ад РегхбМе Бгцс,пге,па 1 оГ Арр 1. Раув.ч,9 11( 54) УСКОРЯОЦАЯ СТР УКТУРА УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕНХ ЧАСТ (57) Изобретение относится тельной технике, Пель иэоб расширение диапазона приме ряющей структуры в обла ть БО 15776 2энергии. В ускоряющей структуре, вы" полненной ц виде последовательности чередующихся ускоряющих ячеек 1 и ячеек 8 связи с централыими отверстиями 7 связи по цолв, в средней плоскости каждой ускоряющей ячейки установлена дополнительная проводящая диафрагма 3 со аельв 4 связи по магнитному полю и дрейфовой трубкой 5 на оси, образующей запредельный пролетный канал, При этом период с, и, ускорявщей структуры и длина йа м, дрейфовых трубок выбраны согласно отнопениям Ь=(5+) Ьэа,.й=(0,5+0115) р Лгде=. скорость заряжен-ДФо3.4гзобретеце огцоитЯ к укоритгльцой тЕХИНЕ И МожЕТ ПЫТЬ ИцНЬ 1 ОВЛИО при рязрлботке укоряющих ситемнизкими напряжениями 1 жекц 11 я также н эгектр Иной цроьангеИоти,Целью изобретения являетя расширение диапазона применения ускорявщеЙ структурь и обллсть ццэких энергий,Ня чертеже поклзанл укоряющая структура, продольцое сечение,укорянщля структура содержит цоО ледоцательность чередующихся укоряющих ячеек 1, каждая из которх Образована двумя кольцами , Разделеннами дилфрягмой 3 со щельн г вязи по магнитному полю и трубкой 5 дреЙФли ограничена с обеих торон диафрагмами 6 с отверстием 7 электрической сня - ;и ца Осии ячеек 8 сву зи, каждая из 2 О которых Обрлзовацэ кольцом 2 и огряичена с ооеих .тороп Пилфрагмами 6 с отверстием 7 связи цо электрическому полю ца ои.Структурл раО 1 лт ледующим ООразом.В цей возбуждают электромагнитное потле с эмили"гудой, имеющей строго фксиронлццое распреелеие в пространстве,которое Определяется конфигурацией игеоме гричекими рл мерами ячеек,Структурл рассчитацл так, что Поля нсоседцих частях укорянней ячейки,разделенных дилфрлгмоГ 3, колеблнтясицфазцол 3 сосец них ускоряющих35ячейклх, раздел цх ячейкой связи,н противофазе, Проетлющие заряженныечэстицы нээимод.йгтвукт с Осевой компоцентои электрическогопля и приооретант или отдэют ему свою энергию. в зависимости От тццл устрой тиа и егоцаэ ц ае цяРлсцредегение;Огяполученное вПэццой структуре, имеет вид, Обеспеф45ни в яющи й м як си м лг 1 цй о г ме н энергиеймЕжПУ ЭТИМ ВЧ-ЦОГЕМ и З ЛРЯжЕ НЦЫМИ ЧаС"тицамив случле нбО 1 а размеров волн о в Ода в со От в е т т в, ивыражениями Ь=(5+ )Ръго/2 Г ) 1.=(0,5+015)Р,Ло(2)где 1, - период у ско 1 якаей структуры,и; р - относительная скороть эаряжецйьх частиц; Л - пцл волныв Свободном про"грлц тве, м; Й - глин а трубки дрейф, м,За счет специлл,й кофигурацииполя в предложенной укоряюа 1 ей структуре цогучел возможность сохранениявысокого зцлч нля слрэметров Поброт. /;ности Я 1ц нуца; о о со 1 отве 1 я я 7 н диапазоне скоростей заряженных частиц От О,до 0,5 ,Иаксимлг 1 ный предел по скоростичастицпри которой использован;епредложенной структуры целесообразно,можно Определть из графических эави"симостей Нижним прецелом, органичинающим ноэможность применения предложенной ускоряющей структуры, является неЛличина л 1 2полученная аналог кр ,1гично соотношению2 ур логде ь - минимально возможная отно Крсительцэя скорость;6 - нид колебаний;толщина диафрагмы, м,Для максимальной неличины -- =о=-008 приведенной в справочных данных, 3 =0 096:0) 1,Тернал длины Й пролетного канала, образованного трубкой дрейфа получен из соображений, смысл которыхя ец иэ зависимости амплитуды пятойгармоники, нормированной на ее максимлльное значение от приведенногозначения длигы трубки дрейФа ,да,ч" еПри минимальном и максимальном значениях й определенных соотношением(2) амплитуда пятой гармоники падаетприблизительно в два раза и ускорениестановится малоэффектинным вДиапазон изменения длины периодаструктуры н соотнощеил () полученна Основании расчета амплитуды гармо"ники к ак функции ее номер а.При переходе на соседние гармоникис номерами ч и 6 амплитуда падаетпрактически до нуля, При этом расчетенормирснанная длина периода структуры1.полагается равной =2 68 а отноше-/оние длины ячейки связи к длине ускоряПюлей ячейки - 1,02,ПусДанная ускоряющая структура позволяет сохранить чыокое значение шунтового сопротивления практически постоянным в укаэанном диапазоне скоростей ускоряемых частиц б , Варьируя зна-1. 1чение фазовой скорости сцхроццой гармоники за счет изменения только длины ячейки связи, получаютчто амплитуда изменя- етсЯ ца 303 н диапазоне Рэ от 0,375 до 0 5 Ч, ПрИ ЭТОМ дпцца укорян 1 ЕйЯЧЕйннпр о мышле ни ости,Ь=(5+1)153,Ф Ло /2 д:(05015)/31 Л,скорость заряжснных частиц,м/с, отнесенная к скоростисвета, м/с, в накууме,длина волны в свободном пространстве, м,где 5З,ЛоСоставитель Е,ГромовРедактор Т,10 рчикона Техред Л,Сердюкова Корректор И.Муска Заказ 3754 Тираж 245 - Подписное ВНИКНИ Государственного комтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 10 5 1" бсохраняется постоянной и.равной 1 с==0,444 Ьв,В качестве конкретного. примера рлс -сматривают расчет динамики электроцон5в резонаторе, исследованном экспериментально при л =3,2 см, Используя измеренные методом малых возмущений распределения ускорякщего поля иа оси резонатора получают зависимости энер гии 0электронов от продольной координатыпри оптимальной фазе влета и двух значениях длины ячейки связи, При расчете используют следующие параметры:Энергия влета, кэВ 25Мощно ст Ь р ас сея ни я, к Вт 40Длина резонатор л, мм 581Рабочая частота, МГц 93 Ь 44Собственная добротностьрезонаторов 5860 20Максимальная энергия вылета,80 кэВ, темп ускорения около 3 МэВ/икоэффициент захвата около 55% дляэнергетического рлзброса 20%.Достоинствами этого технического 25решения являются простота изготовления, возможность использования при коротких длинах нолц, а также распределение полей н области ячейки связи,сходное с изнестными типами КДВ, что . 30обеспечивает простоту их соединений,Таким образом, зта ускоряющаяструктура позволяет расширить областьприменения КДВ эа счет повышения егодобротности и шунтоного сопротивленияч диапазоне относительных скоростей35 3 6злряжеццых частиц ст О, 1 до 0 5 с мо-. жет быть использовацл прц разрлбогкЕ ускаряк 1 хцх систем с низкими нлпряжециямл инжекции, л также а электронно ф о р м у л а и з о б р е т е и ия Ускоряющая структура линейного ускорителя заряженцьх частиц, ныполненнля н ниде чередующихся проводящих колец и диаФрагм с цецтрлльными отверстиями связи по электрическому полк образующих последовательность черед 1 юваохся ускоряющих ячеек и ячеек сняэи отли ч аюа ая ся тем, что с целью расширения диапазона ее применения н область шзкх энергий, н средней плоскости каждой ускоряющей ячейки установлена дополнительная проводящая дилфрагмл со щелью связи по магнитному полк и дрейфовой трубкой цл оси, обрлзукщей злпредельцый пролетный канал, прц этом период Ь м, ускоряющей структуры и длина о м, дрейФовых трубок ныбраць сЬгллсно со" отношениям