Ускоритель заряженных частиц

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез Сфаетсинк Сецаеаектическнк Республик(51) М. Кл.Н 05 Н 40/25 Гаардарвтввааиа ввватвВвавта Иааавтрвв 66 ВРав дввеа авееретеаа)а втврятвв(43) Опубликовано 05.02,78.6 ю (45) Дата опубликования опи ллетень И 5ания 28.01. 78фь 1 еф д, .;Ф ) я ыетения Усов в. и,ицкий и ий институт ядерной Физики и ордена Октябрьской Революци сного Знамени политехническо те им. С.И, Кирова) УСКОРИТ АРЯЖЕНН о исится к у жет найт ентальной ри создан ИзобрельнойенениеФизике,корнтелеИзвессг стков т,д Известно также устройство, втором реализовано получение сгуускоренных ионов, состоящее изсекундного сильноточного ускоритэлектронов прямого действия (НСи металлической трубы, наполненопределенным сортом газа при опрленном давлении.Кроме того, известен усзаряженных частиц, содержноточный инжектор .электроноционированную камеру дрейженную системой дифференциа.ки. В таких устройствах прв камеру дрейфа электроннФормирует на своик переднэа анодом ускоритейтт потеняму, в которой ускоряютсяобразованные под действиемного пучка. Необходимымтакого ускорения являетсяинжектируемым в дрейфовую камерутронным пучком значения предельнтока, который рассчитывается помуле- н/ 3у .зтс, 1У /е 1 нйРц котка ано нойедекорительащий сильв и секФа, снаб.- льной откачи инжекции ый пучокем Фронтециалвнуюионы газа,электронусловием превышение кф 18 о2 г Научно-исследовател ьс автоматики при Томско и ордена Трудового Кр инститетение отно ск р т технике и мо и прим в эксперим ядернойнапример и ни усй ионов.бтно устройство для полученияу заряженных ионов, состоящее из линейного индукционного ускорителя (ЛИУ), служащего генератором электронного пучка, адгезато ра-генератора электронных колец, нагруженных ионами, и ускорительного тракта, в котором происходй. ускорение электронных колец с ионами. В таком устройстве электронный пучо генерируемый ЛИУ, инжектируется в камеру адгезатора, где формируется электронное кольцо нагруженное ионами. На последующих этапах работы устройства образованное кольцо аа) электронбв подвергается сжатию и выводится из камеры адгезатора в тракт, где происходит ускорение электронного кольца, нагруженног ронами.5К недостаткам этого устройства, помимо его сложности, относятся многочйс 7 теинц 6 динамические неустойчивости, возникающие при Формировании и .сжатии кольца в адгезаторе - неойчивость типа отрицательной мас. двухпучковая неустойчивость игде Р- масса электронов;С- скорость света;8 - заряд электрона;Р = ЧИ - относительная скоростьэлектронов;ц - Радиус электронного пучка;Ъ - радиус камеры дрейфа.Недостатком такого ускорителя является то, что ускоренные ионы, полученные в таком устройстве, движутся, как правило, одним сгустком. Однако во многих исследованиях существует необходимость в получении нескОльких сгустков ионов, следующих друг за другом с малыми временными интервалами. Получение двух или нескольких сгустков. ионов в таком устройстве является процессом нестабильным и неуправляемым, что снижает его функциональные возможности.Цель предлагаемого изобретения расширение функциональных возможностей ускорителя.Для этого секции камеры дрейфа имеют разный диаметр и расположены в порядке его увеличения по мере удаления от анода инжектора.Конструкция этого устройства представлена на чертежеПредлагаемый ускоритель ионов состоит из НСУ 1, металлической камеры дрейфа, набранной из нескольких секций 2-4, расположенных в порядке увеличения их диаметров и отделенных друг от друга тонкими метал- лическими Фольгами 5 и.б, прозрач-ными для ускоренных ионов, и систе- . мы 7 дифференциальной откачки, обеспечивающей требуемое давление газа в секциях камеры дрейфа,Устройство работает следующим образом.Инжектированный в дрейфовую камеру через Фольгу В электронный пучок 9 с передним фронтом длительностью 5 , ионизируя гаэ, распространяется вдоль дрейфовой.камеры до момента достижения им величины, равной величине предельноготока для секции 4, имеющей наибольшийиз всех секций диаметр, после чего онформирует за фольгой б, которая находится под потенциалом анода, потенциальную яму, в которой ускоря ется первый сгусток ионов. При даль.нейшем увеличении тока инжекции напереднем фронте он достигает значения, равного величине предельноготока для секции 3 камеры дрейфа, пос ле чего за фольгой 5 в свою очередьФормируется потенциальная яма, в кото-.рой формируется и ускоряется второй сгусток ионов. Этот процесс втакой же последовательности повторяет.20 ся и для третьей секции 2 трубы дрей"фа,: в которой формируется и ускоряется третий сгусток ионов, Такойпроцесс многократного формированияпотенциальных ям и соответствующегоформирования и ускорения в них сгустков ионов .Распространяется от .секций.дрейФовой "трубы с большим диаметром,в сторону секции с меньшим диаметромт.е. отдальнего от анода НСУ 30 участка дрейфовой трубы в сторону.анода.Формула изобретения Ускоритель заряженных частиц,содержащий сильноточный инжекторэлектронов и секционированную камерудрейфа, снабженную системой дифферен"циальной откачки, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью рас 40 ширениефункциональных возможностейускорителя, секции камеры дрейфаимеют разный диаметр и расположеныв порядке его увеличения по мереудаления от анода инжектора.544333 Реда 624/53 Тираж 992 ПодписноеИИПИ Государственного комитета Совета Министров Спо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 каз филиал ППП Патенвф, г. ужгород ул. Проектн Составитель Е. ГромовН. Козлова Техред З.фанта Корректор С. Шекмар