Линейный ускоритель заряженных частиц

276268 Ссюа Ссввтскиа Сациалистическив РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваМПК Н 05 т 7/00 Заявлено 17 17.1969 ( 132657926-25) с присоединением заявкиКомитет по делам чаобретений и открыти при Совете Министров СССРиоритет Опубликовано 02.11.191. БюллетеньДата опубликования описания 16.11.197 ДК 621,384,6(088,8 ОСЕ-"1 - ,ДЛ одиотеи. г.,Ь Авторы изобретениГ. Борисов, А. И. Грызлов, И. А. Прудников и Э. Х. Эмиров Заявитель ЕННЪХ ЧАСТИЦ НЕЙНЪЙ УСКОРИТЕЛЪ асти ускорииспользовано и в промыш 3.ют фиг. 2 отсчит Изобретение относится к облтельной техники и может бытьдля исследовательских целейленности.Известны линейные ускорители, в которых получают пучок заряженных частиц с линейчатым энергетическим спектром, Существенным недостатком таких ускорителей является то, что переход от одной энергетической линии спектра к другой происходит в сравнительно длительный промежуток времени, В большинстве случаев переход от одной спектральной линии к другой осуществляется путем изменения фазы в первой ускоряющей секции при помощи фазовращателя с дистанционным управляемым электромеханизмом. Таким образом время перехода от одной линии к другой определяется скоростью вращения электромотора и составляет единицы и десятки секунд, что снижает эффективность использования ускорителя.В предлагаемом линейном ускорителе, с целью получения линейчатого спектра в наносекундные промежутки времени, ускоритель содержит модулирующую энергию частиц, секцию с генератором, умножитель или делитель частоты электромагнитных колебаний на входе генератора, причем генератор и модулирующая секция настроены на частоту, отличную от частоты колебаний в ускоряющих секциях. На фиг. 1 схематично изображен линейный ускоритель, где 1 - источник заряженных частиц, 2 - ускоряющая секция, д - модули рующая секция, 4 - генератор питания источника заряженных частиц, 5 - генератор электромагнитных колебаний с частотой 6 - генератор электромагнитных колебаний с частотой , 7 - задающий генератор, 8 - делитель частоты, 9 - фазовращатель, 10 - 10 поглощающая нагрузка в конце секции, 11 -сгустки заряженных частиц.На фиг. 2 - положение сгустков заряженных частиц 11 на выходе ускоряющей секции 2 относительно фазы электрического 15 поля с частотой колебаний ь где а, б,в, , ж - номера сгустков (всего семь), Ег - амплитуда напряженности ускоряющего поля в ускоряющей секции.На фиг. 3 показано положение сгустков в 20 модули рующей секции относительно фазыэлектрического поля с частотой колебаний , Е - амплитуда напряженности электрического поля в модулирующей секции. На фиг. 3 рассматривается случай, когда часто 2.та ,= - 11; на фиг. 4 показан энергетический3спектр пучка на выходе ускорителя при2, = - ,и соотношение фаз, как показано на330 и На фиг. 3 и 4 по осям абсциссыва фаз и значение энергии соответственно. %ь %, % - среднее значение энергии заряженных частиц в сгустках а, б, в; ои" - ширина энергетической линии спектра, ЛР - ширина энергетического спектра, 1 - интенсивность спектральных линий.Работает линейный ускоритель следующим образом. Задающий генератор 7 работает с частотойи возбуждает генератор 5 на частоте ,; делитель частоты 8 возбуждается от задающего генератора 7 и через фазовращатель 9 возбуждает генератор 6 на частоте . Ускоряющая секция 2 возбуждается генератором электромагнитных колебаний 5 па частоте ь Генератор питания источника заряженных частиц 4 посылает импульс на источник заряженных частиц 1, Инжектируемые источником 1 в ускоряющую секцию 2 заряженные частицы группируются в узкие сгустки 11, ускоряются до релятивистской скорости и попадают в модулирующую секцию 3, которая возбуждена генератором электромагнитных колебаний 6 на частоте , В модулирующей секции 3 сгустки 11 взаимодействуют с электрическим полем. Характер взаимодействия сгустков 11 с электрическим полем в модулирующей секции зависит от фазы инжекции каждого сгустка. Так, час гицы в сгустках, взаимодействующих с ускоряющим полем, увеличивают свою энергию, а в сгустках, взаимодействующих с тормозящим полем, теряют свою энергию. Таким образом, на выходе ускорителя получают дискретный энергетический спектр пучка частиц, который состоит из двух или трех спектральных линий в зависимости от фаз инжекции сгустков в модулирующую секцию.Ширина каждой спектральной линии бК соответствует ширине энергетического спектра и фазовой протяженности сгустка частиц, по.лученного на входе в модулирующую секцию. Расстояние между крайними спектральными линиями ЛР определяется пределами регулирования энергии и зависит от положе пия сгустков относительно фазы поля в модулирующей секции в момент инжекции сгустков в модулирующую секцию. Количество спектральных линий, составляющих энергетический спектр и их относительная 15 интенсивность, также зависят от соотношения частот , ии соотношения фаз. Период одного цикла регулирования энергииТ=20Л У 2Предмет изобретения Линейный ускоритель заряженных частиц,содержащий одну или несколько ускоряю щих секций, отличающийся тем, что, с цельюполучения линейчатого спектра в наносекундные промежутки времени, ускоритель содержит модулирующую энергию частиц, секцию с генератором, умножитель или дели тель частоты электромагнитных колебанийна входе генератора, причем генератор и модулирующая секция настроены на частоту, отличную от частоты колебаний в ускоряющих секциях,27 В 268 фиг.С Составитель И. Петровхред Л. Л. Евдонов 1 орректк,р Т. А, Абрамова Рсдактор Т, Зубкова ипографияпр. Сапунова, 2 Заказ 971 ЦНИИПИ Изд,400 Тира 2 к 473митета по делам изобретений и открытий при Совет Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписноенистров СССР