Ускоряющая система

61) Дополнител е к авт. свил-ву -1) М, Кл,Н 05 Н 7/00 Н 05 Н 9/00 22) Заявлено 30.06.71(21)1675181/26-2 присоединением заявки - 3) Приоритет сударствениюй иомитетавета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий 25,03.76,Бюллетень 11ования описания 16.04,76 53) УДК 621.384.6 (088.8)(54) УС ЮШАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к трения заряженных частиц и миспользовано, например, в ли у ртелях протонов,Известна линейная ускоряющая системас фокусировкой пучка ускоряющим полемза счет постепенного нарастания амплитуды ускоряющей волны вдопь ускорителя,которая имеет вид волновода с диафрагмами.Однако в этой системе вследствие цилиндрической конфигурации волновода и плоо.,кой конфигурации диафрагм фокусировка заряженных частиц, возможная за счет знакопеременного эффекта на оси ускоряюше-фокусирующего канала, ослабляется на егопериферии,изображенастема; нафиг.2вых линий в Цель изобретенияровки на периферии уск щего канала,Это достигается те элементов ускоряющей форма, при которой в с няется электр омагнитн нейным фронтом, сход лучшение фокуси- ряюще-фокусируюм, что поверхностям структуры придана труктуре распростраая волна с криволиплимся в направлении ускорения, например, волноводу приданаконическая форма, а диафрагме цараболическая.На фиг. 1 схематическипредлагаемая ускоряющая сипоказано распределение силопредлагаемой структуре.Волновод 1 вместе с установленнымиваяем диафрагмами 2 образует структуру,6 служащую для ускорения пучка частиц 3.Волноводу и диафрагмам придана форма,при которой в структуре создается волна,,сходящая в направлении ускорения: волноведу придана сужающаяся (коническая) форВ ма, а диафрагмам параболическая,Действует ускоряющая система следующим образом.В структуре любым известным способомвозбуждается ускоряющая волна, СужающаО яся форма волновода и параболическая форма диафрагм, являющихся в некоторомприближении поверхностями равных фаз и,следовательно, совпадающих с фронтом вол- ны, обеспечивают сходимость волны в неМ ,правлении ускорения. Как показывает те448635 д 3 3 ь где Е- щей эле нности на есен ная к с бпроницадиафрагмяжения ме дистве; ижении эти поверэквипотенциалей и амере апертуры тавляющей электри тве между диафрагмулой( - циклическая частота колебаний,Из соотношения (1) видно, что есливолна сходится в направлении ускорения(т.е. поверхность равных фаз удовлетворяет условию -Ъф- ) 0 ) и кривизна фронтаволны достаточно велика, то амплитудаускоряющей волны возрастает в направпении ускорения. Б такой волне, как известно, фаэовая устойчивость совмещена с радиальной, т.е, наряду с автофаэировкой происходит и фокусировка пучка ускоряемыхчастиц,Лналогично действует ускоряющая сисЭтема в виде резонатора с трубками дрейфа,форма которых обеспечивает создание вмны, сходящейся в ьаправлении ускорения.Уравнение фронта осесимметричной выны с точностью до второго порядка по ра-,диусу и в предположении что фазовая скорость вблизи оси постоянна, задается уравнением60 влена к оси и вляюшая и обеочных част тся протоны,со схоФя О,пениеформуле ах. которое при верхности д ментов уско ния формы ными методПри крив и сужлюшей еретический анализ, кривизна фронта осесимметричной волны, на ее оси, определяемая второй производной от фазы волны по радиусу, с /Эд , связана с остальными параметрами волны соотношением амплитуда прьдольной состащуюктрического вектора;фаэовая скорость волны, отн орости света с;эквивалентная диэлектрическая мость ускоряющей структуры; длина волны в свободном прост радиус;продольная координата;фаза волны, определяемаяш 4. 7Сз)ближенно определяет форму по афрагм и аналогичных им злеряющей структуры. Для уточнеожно воспользоваться известами, например моделированием, олинейной конфигурации диафрагм ся конфигурации волновода силовые линии на границе пучка (фиг.2) имеют наряду с продольной (ускоряюшей) составляющей и радиальную. Если, например, уравнения поверхностей двух соседних диафрагм имеют вид где Ео - амплитуда напряж вблизи одной из И - амплитуда напр 15 афраг мами,д - постоянная,то в электрическом прибл хности задают уравнения при достаточно малом ра амплитуда радиальной сос ческого .поля в пространс мами имеет видт.е. отлична от нуля, напр не зависит от Я , Эта сос печивает фокусировку гран пучке.Если, например, ускоряю фазовая скорость волны совпадаетростью синхройной частицы,Е"уто приЯ =0,05 (1,2 Мэв) уравповерхности диафрагмы, согласно(3), приближенно имеет вид= 0,001 Р,где 7. и Ъ выражены в сонтимет рмула изьбретения Ускоряющая система, выполненная таким образом, что ее апертуры образуют на оси системы ускоряюше-фокусируюший канал, например диафрагменный волновод, гтличаюшаяся тем, что, с целью улучшения фокусировки на периферии ускоряюше-фокусируюшего канала, поверхности элементов ускоряющей системы имеют форму, обеспечивающую распространение электромагнитной волны с криволинейным фронтом, сходящимся в направлении распространения, например, волновод имеет коническую форму, а диафрагмы- параболическую.448835 Составитель Е. Громовова Техред М, Ликович, Корректор А. Гусе 147ИНИИПИ 13035 атент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Тираж, 1029арственного кпо делаосква, Ж-З 5,Подписноеитета Совета Министров Сизобретений и открытийушская наб., д. 4/5