Бетатрон

0 П И С А Н И Е п 11677136ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 25.04,77 (21) 2479492/1851) 05 Н 11 с присоединением заявк Государственный комите 23) Приоритет УДК 621,384.6(088.8) 07.79, Бюллетень ия описания 30,0 и открытВ. Л, Чах Научно-исследовател при Томском ордена рудового Красного 3им фее скии институт ядернои физики Октябрьской Революции и орден амени политехническом институт С, М, Кировапо делам изобретений (43) Опубликовано Изобретение относится к ускорительной технике.Известны циклические ускорители-бета- троны, Переносной малогабаритный бета- трон с азимутально-симметричным полем и многостоечной конструкцией магнитопровода, оснащенный устройством вывода электронного пучка, применяется, в частности, в поверхностной лучсвой терапии 1,Вывод пучка в указанном ускорителе осу ществлястся методом параметрического резонанса. Возмущающее магнитное поле, вызывающее параметрический резонанс радиальных бетатронных колебаний, создается четырехсекционной обмоткой вывода, 15 расположенной до и после равновесной орбиты и имеющей протяженность 90 по ази- муту.Для уменьшения полей рассеяния полюсов и намагничивающей обмотки электро магнита применена дополнительная обмотка коррекции траектории пучка. Обмотка коррекции расположена в пространстве между намагничивающими обмотками по ходу электронного пучка. 25Однако эффективность вывода при этом составляет около 25 в связи с тем, что значительная часть электронного пучка теряется на деталях обмотки коррекции. Наиболее близким техническим решением к изобретению является бетатрон, 21, включающий магнитопровод с радиальногребневыми полюсами,Сфера применения бетатрона может быть расширена при условии эффективного вывода электронного пучка благодаря использованию его в медицине, дефектоскопии слоистых материалов, зондировании плазмы и других областях.Не представляется возможным применить для вывода пучка из бетатрона с азимутальной вариацией возмущающее магнитное поле такое же, как в бетатроне с азимутально-симметричным управляющим полем.Наличие указанной четырехсекционной обмотки вывода в бетатроне с азимутальной вариацией приводит к делению пучка по азимуту на отдельные сгустки. Это объясняется воздействием на пучок поля со сложным гармоническим составом.Цель изобретения - разработка устройства для эффективного вывода электронного пучка,Это достигается тем, что обмотка вывода расположена за равновесной орбитой, причем начало обмотки совпадает с серединой одного из гребней полюса магпитопроводаи имеет протяженность по азимуту 170 - 180 Ог 1 а чертеже схематически изображен предлагаемый бетатрон.Полюса 1 электромагнита бетатрона имеют радиально-гребневую конструкцию. Гребни полюсов чередуются с участками, незаполненными железом (впадины). В отпаянной ускорительной камере 2 предусмотрено окно 3 для выпуска электронов в атмосферу. Витки обмотки 4 вывода располагаются за радиусом равновесной орбиты сверху и снизу ускорительной камеры 2.Вывод осуществляется следующим образом.В конце цикла ускорения в обмотку вывода подастся колоколообразный импульс тока, создающий возмущающее магнитное поле, локализованное в пространстве между витками обмотки 4 вывода. Это приводит к резонансному увеличению амплитуды радиальных бетатронных колебаний (амплитуда вертикальных колебаний не изменяется). Когда амплитуда колебаний достигает области освобождения, электроны покидают пределы ускорительной камеры. Благодаря совместному воздействию управляющего поля с азимутальной вариацией и обмотки вывода изменяются фаза колебаний электрона таким образом, что электроны, у которых различные фазы колебаний в начальный момент вывода, к началу выхода из окна ускорительной камеры имеют приблизительно одинаковые фазы колебаний. Вследствие этого в окно 3 ускорительной камеры 2 выходит электрон ный пучок с небольшим углом расходимости по горизонтали, равным 5 - 6. За пределы магнитопровода 5 выходит около 70/о от числа ускоренных в бетатроне электро нов,Таким образом, применение в бетатронес выведенным электронным пучком управляющего магнитного поля с азимутальной вариацией и указанной обмотки вывода 10 позволяет увеличить эффективность выводаболее чем в два раза по сравнению с выводом из бетатрона с азимутально-симметричным полем.Кроме того, энергия, необходимая для вы вода пучка, благодаря наличию впадин врадиально-гребневых полюсах 1 на порядок меньше, чем в бетатроне с азимутально-симметричным полем. 20 Формула изобретенияБетатрон, включающий магнитопровод срадиально-гребневыми полюсами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью эффективного вывода пучка электронов, обмотка вы 25 вода расположена за равновесной орбитой, причем начало обмотки совпадает с серединой одного из гребней полюса магнитопровода и имеет протяженность по азимуту 170 - 180,30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ерофеева Г. В. и др. Бетатрон ПМБ с выведенным электронным пучком НТЭМо 3, 1975, с. 32 - 33.35 2. Авторское свидетельство СССРМо 360008, кл. Н 05 Н 11/00, 1969.Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 1783/15 НПО Поис Изд. Юе 467 Тираж 945осударствеиного комитета СССР по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеоткрытий