Устройство для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов

О П И ХПЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз Севетскик Социалистические Республик) Заявлено 11,01,77 (21) 2442292/18-2 прис ииеиием заявкиН 05 0(23) Приоритет Государственный комите СССР по делам изобретений и открытий.Н,Диденко, А.В.Пет В,А,Тузов и Ю. А,И.Рябчиксов Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физикипри Томском политехническом институте им.С.М,Киров 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНОТОЧНОГ КОЛЬЦА РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ0 Изобретение относится к техникеускорения заряженных частиц и можетприменяться в устройствах для получения электронных сгустков большойплотности, в особенности сформированных в виде колец релятивистскихвращающихся электронов, необходимых,в частности, при разработке коллективных методов. ускорения заряженныхчастиц и для плазменных исследований. )0Известен ряд устройств для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов 111 .Недостатком этого устройства является то, что время удержания сильноточного кольца релятивистскихэлектронов ограничено временем затухания тока в экране скиновым временем,70Известно также устройство - адгезатор, состоящее из сильноточногоинжектора электронов, инжекционногопатрубка, вакуумной камеры, катушки,создающей постоянное поперечное магнитное поле 21,В известном устройстве электронный пучок от ускорителя с помощьюинжекционного патрубка инжектируетсяв вакуумную камеру, находящуюся вовнешнем магнитйом поле, которое и обеспечивает движение электронов по замкнутой траектории,Недостатком этого устройства для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов является наличие импульсной системы коррекции траектории пучка с жесткими требованиями на форму импульса напряжен подаваемого на корректор и на синх низацию момента прихода импульса н корректор с моментом инжекции электронного пучка.Цель предлагаемого изобретения- упрощение устройства.Она достигается тем, что в плоско ти орбиты на радиусе, отличном от ларморовского, установлена корректи- рующая пластина в форме части цилиндрической поверхности, образующая которой перпендикулярна Плоскостнорбиты, причем пластина выполненаиз материала, произведение относительных диэлектрической и магнитнойпроницаемостей которого не равноединице; причем на первой половинеоборота с внешней стороны канальнойорбиты пучка пластина выполнена изферромагнитного материала, а с внутренней - из металла с высокой проводимостью или из диэлектрика с высокоОтносительной диэлектрической проницаемостью; причем на второй половинеоборота с внешней стороны начальнойорбиты пучка пластина выполнена изметалла с высокой проводимостью илииз диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью, 5а с внутренней - из феррОмагнитногоматериала,На чертеже изображено гредлагаемое устройство, на котором 1 - вакуумная, камера, 2 - корректирующая 10пластина, 3 - сильноточный инжекторрелятивистских электронов, 4 - инжекционный патрубок, 5 - электронныйпучок, 6 - катушка магнитного поля.Предлагаемое устройство работает 15следующим образом,В вакуумной камере 1 поддерживается давление остаточного газа порядка 0,1 - 1 тор, обеспечивающеесамофокусировку сильноточного релятивистского электронного пучка. Электронный пучок 5 от ускорителя транспортируется по патрубку инжекции ипопадает в область действия постоянного поперечного магнитного поля, Начальная траектория движения электронного пучка в магнитном поле определяется только напряженностью постоянного магнитного поля и параметрамипучка. При движении электронного пуч3ка вблизи корректирующей пластиныпроисходит коллективное взаимодействие электронного пучка с материалом пластины, приводящее к изменениюкривизны траектории.Для обеспечения необходимой промашки электронного пучка корректирующая пластина, выполненная из ферромагнетика и расположенная с внешнейстороны начальной орбиты, должна устанавливаться на первой половине оборота, При расположении ее с внутренней стороны орбиты она должна устанавливаться на второй половине оборота,При расположении корректирующей плас-,тины, выполненной из металла с высокой проводимостью.или диэлектрика свысокой относительной диэлектрическойпроницаемостью на внешней стороненачальной орбиты, последняя должнабыть установлена на второй половинеоборота, При расположении такойпластины с внутренней стороны орбитыОна должна устанавливаться на первойполовине оборота, В результате изменения радиуса траектории электронногс 55пучка при его движении вблизи корректирующей пластины обеспечиваетсянеобходимая промашка. С целью обеспечения максимальной промашки корректирующую пластину необходимо устанавливать в центре укаэанных областей,Таким образом, захват сильноточного релятивистского электронногопучка на замкнутую орбиту и формирование электронного кольца осуществляется за счет внешнего постоянного поперечного магнитного поля и корректирующего действия пассивного элемента. Длительное удержание сформированного кольца осуществляется только за счет внешнего магнитного поля, Максимальное время удержания сильноточного релятивистского электронного кольца определяется рассеянием электронов пучка на остаточном газе,Это устройство исключает необходимость применения импульсных системкоррекции орбиты, необходимости синхронизации корректирующего импульса с моментом инжекции электронного пучка, что в значительной степени упрощает конструкцию,Формула изобретения1. Устройство для формированиясильноточного кольца релятивистскихэлектронов, содержащее сильноточныйинжектор электронов, патрубок инжекции, вакуумную камеру, катушкидля создания постоянного поперечногомагнитного поля, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощенияконструкции, в плоскости орбиты нарадиусе, отличном от ларморовского,установлена корректирующая пластинав форме части цилиндрической поверхности, образующая которой перпендикулярна плоскости орбиты, причемпластина выполнена из материала,произведение относительных диэлектрической и магнитной проницаемостейкоторого не равно единице,2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая пластина, выполнена из ферромагнитного материала и установленас внешней стороны начальной орбитыпучка на первой половине оборота.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующаяпластина, выполнена из ферромагнитного материала и установлена свнутренней стороны начальной орбитыпучка на второй половине оборота,4, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующаяпластина, выполнена из металла с высокой проводимостью или из диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью и установлена с внешней стороны начальной орбиты пучка на второй половинеоб-рота.5 .Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая пластина, выполнена из металлас высокой проводимостью или из диэлектрика с высокой относительнойдиэлектрической проницаемостью иустановлена с внутренней стороныначальной орбиты пучка на первойЬоловине оборота.646476 1. Диденко А.А. и др, Эксперимент по захвату сильноточного пучка релятивистских электронов назамкнутую Составитель Е,ИедведевТехред М. Петко Корректор Д, Мельниченко дактор Б.Павлов аказ 131/4 943 Поного комитета СССний и открытийРаушская наб сное д.4/5 илиад ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Источники информации, принятыево внимание при экспертиэе Тираж ЦНИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Ж"35орбиту. Письма в ЖТФ, т,21, 1975,в, 3186-190.2. Барабаш Л.С, и др, О коллективном ускорителе тяжелых ионов отделановых методов ускорения ОИЯМ, Предпринт.Р 9-7697, Дубна, 1974,