Высокочастотная система синхроциклотрона

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от т. свндетельст явлено 02.711.1969 ( 1354756(26-2присоединением заявкиМ, Кл 051 т 7/04 0511 13 О Приоритет Комитет по дела зобретеиий и открытипри Совете МииистроеСССР публиковапо 10.Х 11,1971, Бол ЪДК 621,384.6(088.8 етец 1за 197 0.111.1972 та опубликования опцса.шя Авторыизобретени Г, А. Зайтленок, Д, И, Егоров, ИИ. М. Ройфе и аявител ВСЕСОЮЗНАЯФТ 1 . -:.:.Л.ЯЯЩ опйч гег, 3 к 4ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА СИ Н ИКЛОТРОН тотного напряжения, и подключенного к линии вариатора частоты, перестраивающего собственную часготу системы в заданном диапазоне, В качестве вариатора часготы обычно 5 используется м ноголопа стной переменный конденсатор. С помощью переменного конденсатора с бесконечным коэффициентом перекрытия частота однородной полуволновой линии меняется только в два раза. Поэтому для син- О хроцнклотронов на большие энергии, где необходимое изменение частоты системы более двух, используются специальные схемы, позволяющие расширить диапазон частот системы при использовании варпатора с ограни- Б ченным коэффициентом перекрытия емкости.Недостаток таких схем - повышение напряжения на зазорах вариатора при включении последовательной индуктивности или тока через элементы варцатора при включении о параллельной цндуктцвности. Все это приводит к ограничению величины ускоряющего напряжения,Предлагаемая схема высокочастотной системы позволяет расширить диапазон изменения частоты ускоряющего напряжения и сократить нерабочую часть периода модуляции частоты при незначительном повышении напряжения на зазорах вариатора.Для этого емкостные элементы вариатора О разделены на секции, которые сдвинуты отноКолеб состоит цых усл ставлен больших ма сдлтрона деленпредпри равн- икочаИзобретение относится к устройствам, служащим для получения ускоряющего напряжения синхроциклотрона на большие энергии ускоренных протонов.Известно, что высокочастотная система синхроциклотрона необходима для получения ускоряющего электрического поля, создаваемого между дуантом и камерой, При этом с повышением энергии ускоряемых частиц частота ускоряющего электрического поля должна понижаться, В качестве высокочастотной системы синхроциклотрон а обычно используется автоколебательная система, так как она позволяет получить значительную амплитуду напряжения при относительно небольшой величине необходимой высокочастотноц мощности, потребляемой от генератора.При построении высокочастотных систем синхроциклотронов на большие энергии основное внимание уделяется получению необходимого для ускорения диапазона частот собственных колебаний системы при достаточно большой величине ускоряющего напряжения. ательная система синхроцикло из дуанта, который при опре овиях приближенно может быть в виде линии, длина которойэнергиях синхроциклотрона с иной волны ускоряющего высо ф. Малышев, ф. А, РозенкранцВ. Середенкосительно друг друга по окружности вариатора, причем одна из них подсоединена непосредственно к дуанту, а другие подключены к дуанту через индуктивные элементы.Она отличается от известных схем высокочастотных систем схемой вариатора, имеющей две цепи, которые работают со сдвигом во времени при вращении вариатора (см. фиг. 1). Первая цепь образована пакетами емкостных пластин С, присоединяемых непооредственно к дуанту (дуантные пакеты), и лопатками ротора, заземленными через емкостные,пакеты С, присоединяемые к камере (земляной пакет). При этом путь тока минимален, т. е. может быть получена минимальная последовательная с вариатором частоты индуктивность 1 Вторая цепь образована так называемыми индуктивными пакетами, т. е. пакетами емкостных пластин Сз, присоединенных к дуанту через индуктивности 1.З с одной стороны и заземленных через ротор и земляные пакеты С, с другой. Угловая ширина пластип дуантного пакета в два раза больше, угловой ширины пластин индуктивного пакета. Пластины индуктивного пакета смещены по ходу вращения ротора относительно угла, соответствующего началу рабочего цикла изменения частоты резонаноной системы на угол, примерно равный его ширине.Принцип работы вариатора показан на фиг. 2, где 1 - дуант, 2 - дуантный пакет емкостных статорных пластин, 3 - индуктивный пакет емкостных статорных пластин, 4 - ротор вариатора, 5 - индуктивность, б - земляные пакеты емкостных статорных пластин,Перекрытие широкого днаназона частот при сравнительно небольших перенапряжениях в зазорах вариатора обязано применению этих двух цепочек, сдвинутых друг относительно друга по времени включения, и тем, что приняты меры к максимальному снижению последовательной индуктивности Еь В коротковолновой части диапазона, где напряжения на вариаторе велики, работает первая,практически безындукционная цепь и поэтому напряжения в зазоре вариатора незначи 5 тельно отличаются от напряжения на всемвариаторе. В длинноволновой части диапазона, пде значительную роль играет вторая цепь,включающая болыпую последовательную индуктивность, повышается относительная вели 10 чина напряжения,в зазорах индуктивногопакета вариатора. Однако напряжение навсем вариаторе в этой части диапазона ужемало. Применение двух секций емкостныхпакетов, смещенных друг относительно дру 15 га, приводит также к уменьшению нерабочейчасти цикла модуляции. Это означает повышение средней по времени интенсивности тока ускоренных ионов (за счет увеличенияскорости вращения ротора вариатора). Для20 уменьшения эювивалентной начальной емкости вариатора может применятвся индуктивность, шунтирующая индуктивный пакет.Предлагаемая схема позволяет производитьсравнительно лепко регулировку величины25 индуктивности Ь, что позволяет производитьнеобходимую подстройку высокочастотнойсистемы в процессе наладки.Предмет изобретенияЗО Высокочастотная система синхроциклотрона, состоящая из дуанта, камеры, вариаторовчастоты, генератора для возбуждения системы и устройства связи генератора с системой,отличающаяся тем, что, с целью расширения35 диапазона изменения частоты ускоряющегонапряжения и сокращения нерабочей частипериода модуляции частоты, емкостные элементы вариатора разделены на секции, которые сдвинуты относительно друг друга по ок 40 ружности вариаторапричем одна из них подсоединена непосредственно к дуанту, а другие подключены к дуанту через индуктивныеэлементы,291655фиг 1Фиг 2Составитель Петров Редактор А. Калашникова Техред 3. ТараненкоКорректор О. Зайцева Заказ 348119 Изд. Ме 14 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2