Ускоряющая секция

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ пп 753341(51)М. Кл. Н 05 Н 7/02 Государственный коиитет СССР по делаи изобретений н открытий(54) УСКОРЯЮЩАЯ СЕКЦИЯ Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано при разработке линейных ускорителей заряженных частиц для научных и промышленных целей.Известен линейный ускоритель, в котором ускорение заряженных частиц производится стоячей волной напряжения электромагнитных колебаний, возбуждаемых в коаксиальном резонаторе от высокочастотного генератора 11.едостатком этого устройства является то, что при увеличении фазовой протяженности сгустка ускоряемых частиц, заметным становится разброс ус" . коряемых частиц по энергиям.Наиболее близким техническим решением является ускоряющая секция, содержащая коаксиальный резонатор, нагруженный емкостью ускоряющих зазоров образованных дрейфовой трубкой, помещенной на разомкнутом конце внутренней трубы резонатора, и внешней трубой. Резонатор возбуждается поперечной электромагнитной волной типа тЕМ от автогенератора, частота колебаний которого определяется собственной резонансной частотой Го резонатора, ПредварительнОе группирование частиц:осуществляется в резонаторе-группнрователе, питающемся от резонатораускорителя через фазосдвигающуюцепь 12 .Одним иэ основных недостатков этого ускОрителя является также большойразброс по энергии при ускорении интенсивных пучков, имеющих заметнуюфаэовую протяженность. Более тогопрн предъявлении жестких требованийк величине энергетического разбросапучка, ширина этого Фазового углаи, следовательно, интенсивность ускоренных частиц резко уменьшаются.15 Предварительное группирование ускоря,емых частиц с целью повышения интенсивности пучка, путем увеличения фазового угла захвата в ускорительномрежиме, связано с возрастанием объ емной плотности пучка заряженных частиц, и в случае ускоренияинтенсивных пучков не приносит существенногоэффекта.Целью изобретения является повыше- Б ние степени монохроматичности ускоряемого пучка.Поставленная цель достигается тем,что в известную ускоряющую секцию,содержащую двухзаэорный коаксиальный 30 резонатор, нагруженный на дрейфовуютрубку, высокочастотный генератор,возбуждающий резонатор на частоте Го,и подстроечные элементы введены дополнительный генератор, сфазированный сосновным и частотой Г 4, удовлетворяющей соотношению ГЗГр .Кроме того, один из подстроечныхэлементов резонатора выполнен в видеемкостной диафрагмы, генератор частоты выполнен по схеме автогенераторас обратной связью через резонатор, адополнительный генератор состоит иэ 10умножителя основной частоты Г иусилителя мощности,На чертеже изображена схема предлагаемого линейного ускорителя.Резонатор 1 ускоряющей секциипредставляет собой короткоэамкнутуюна одном конце и нагруженную емкостьдрейфовой 1 трубки 2 на другом концерезонансную коаксиальную линию. Навнешней трубе резонатора укрепленаемкостная диафрагма 3, снабженнаяподстроечным элементом 4. Резонатор,возбуждается с помощью петель связи5 и б от основного автогенератора колебаний 7, с частотой Го и дополнительного генератора с частотой Г,выполненного, например, в виде последовательно соединенных умножителячастоты 8 и усилителя мощности 9,при этом Г, = ЗРо, Резонатор помещенв вакуумный объем 10, 30Инжектируемые в ускоритель ионыускоряются стоячей волной высокочастотного напряжения, приложенного кдвум зазорам, образованным дрейфовойтрубкой и внешней трубкой резонатора, 35и далее поступают в тракт разводкипучка. Ускоряющее напряжение формируется в результате суперпоэиции двухсинфаэных кратных колебаний, частотыкоторых находятся в отношении один ктрем, соответственно. Условие кратности собственных резонансных частотрезонатора Обеспечивается включениемв него емкостного сопротивления, необходимая величина модуля которогоустанавливается путем выбора размеров емкостной диафрагмы и ее положения по оси резонатора. Точная регулировка величины емкости диафрагмыосуществляется с помощью подстроечного элемента 4.Использование в качестве резонатора ускорителя неоднородной резонансной коаксиальной линии, обладающей двумя кратными собственными резочансными частотами, и введение в состав системы высокочастотного питания дополнительного генератора позволяет произвести возбуждение резонатора на двух кратных частотах одновременно, что обеспечивает формирование ускоряющего напряжения негармонического вида, с плоской вершиной, В результате появляется воэможность увеличить ширину фазового угла захвата заряженных частиц в ускорительный режим, и тем самым увеличить среднюю за период ускоряющего напряжения ин - тенсивность пучка ускоренных частиц, имеющего заданный энергетический разброс.Формула изобретения1. Ускоряющая секция, содержащая двухэазорный коаксиальный резонатор, нагруженный на дрейовую трубку, высокочастотный генератор, возбуждающий резонатор на частоте Гр, и подстроечные элементы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повы шения степени монохроматичности ускоряемого пучка, введен дополнительный генератор, сфаэированный с основным и частотой: Р, удовлетворяющей следующему соотношению Г = ЗГ.2. Ускоряющая секция по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что один иэ подстроечных элементов резонатора выполнен в виде емкостной диафрагмы, генератор основной частоты выполнен по схеме автогенератора с обратной связью через резонатор, а дополнительный генератор состоит иэ умножителя основной частоты Р и усилителя мощности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Каретников В, Д. и др. "Линейные ускорители ионов", Атомиэдат,М. 1962, с. 14.2. Аббульманов В. Г. и др. "Протонно-ионный синхротрон Б". ТрудыМ международной конференции по ускорителям заряженных частиц высоких,энергий", Серпухов, 1977, т. 1, с. 345753341 оставитель Б Зверевехред А, Бабинец Корректор Редактор Т. Авдейч Тираж 889НИИПИ ГосУдаР по делам изо 35, Москва, Ж Заказ 6736/63. Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная