Устройство формирования магнитного поля

Оеез Севетеиих Социвлиотичееких республик) 2839379/18-25 аявлено 13.11. Кл 3 Н 05 Н 13/О с присоединением заяви судерственнми комит бсср(088.8) Опубликовано 23,02.82. БюллетеньДата опубликования описания 23.02,82 по денем изобретений и открытийАвтор ызо бретени А. В. Степанов(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯдобным в работе истм вводом, а компакт- ской фирмы Скандитионов, находящимся ным потенциалом поболее сложным и неуточником с радиальньные циклотроны шведроникс - источникомпод большим постоянрядка 10 кВ/ч.Целью изобретениинтенсивности пучкаловий формированияобласти,Указанная цельсквозное отверстие втромагнита смещенов направлении, паралта, и величины Д смевеличине меньше радт. е,является повышение утем улучшения ус рбит в центральной 0,5 ( - (1,0Ь0 Наличие отверстия, смещенного относи.тельно центра полюса, приводит к появлению азимутальной неоднородности магнитного поля типа первой гармоники.Расчеты и экспериментальная проверка влияния первой гармоники магнитного поля на динамику пучка в центральной области показали, что если величина смещения отверстия меньше его радиуса, то пучок не испытывает необратимых нежела тельных последствий, Естественная локали 26 Изобретение относится к ускорительноитехнике, а более конкретно - к устройствамформирования магнитного поля в центральной области циклотронов, использующихаксиальный ввод источника ионов в зону ускорения через отверстие в полюсе электромагнита,Известны устройства для формированиямагнитного поля в центральной областициклотрона при аксиальном вводе источника ионов 111,Известно также устройство формирования магнитного поля, в котором ионный источник введен аксиально через отверстие вполюсе электромагнита 121,Указанное устройство пригодно толькодля циклотронов с относительно большим(более двух метров) диаметром полюсаэлектромагнита. В небольших, так называемых, компактных циклотронах с диаметромполюсов до 1,0 - 1,2 м, оно приводит к не.допустимому провалу магнитного поля вцентре. Провал магнитного поля вызывает нарушение условий устойчивости движе.ния частиц и изохронности ускорения вцентральной области и, как следствие,уменьшение интенсивности. Это обстоятельство привело к тому, что все компактныепиклотроны Циклотронной корпорации(г, Беркли, США) снабжены конструктивно достигается тем, что каждом полюсе элекотносительно его оси лелькам кромке дуанщения по абсолютной иуса К этого отверстия,3зация зоны влияния первой гармоники по радиусу и малое число оборотов пучка в этой зоне приводят к допустимому сдвигу центров орбит, которое может быль скомпенсировано либо расчетным смещением головки источника ионов, либо специальными гармоническими обмотками на последующей стадии ускорения. В связи с малым числом оборотов пучка и близостью частоты радиальных колебаний к единице не происходит трансформации когерентных радиальных колебаний в некогерентные, что ваези сопровождается ухудшением качества пучка.На фиг. 1 и 2 изображено устройство, Источник ионов 1 через отверстие в ферромагнитной заглушке 2 введен в рабочую зону. Ферромагнитная заглушка совместно с секторами 3, установочным диском 4 и полюсом 5 входят в магнитную структуру циклотрона. Ось отверстия в заглушке 2 смещена параллельно кромке дуанта 6 относительно оси полюса на величину Л, а радиус Я отверстия выбран таким, чтобы разместить головку источника ионов и обеспечить ее юстировку вдоль дуанта,Описанное устройство было предложено и реализовано в процессе формирования магнитного поля в центре компактного циклопрона М.ГЦ,и позволило разместить источник ионов с такими габаритами, которые обеспечили получение дуги с мощностью разряда более одного киловатта, при этом были сохранены условия изохронного уско 4рения, Большая мощность дуги источника ионов дала возможность получить интенсивный пучок альфа-частиц, по величине не уступающий интенаивности протонов, в то врев мя как на аналогичных зарубежных компактных циклотронах МС(фирма Скан.дитроникс) и АЕС, использующих аксиальный ввод источника ионов, существует разница в несколько раз.1 ОФормула изо бретенияУстройство формирования магнитногополя, в котором ионный источник ввсден 15 аксиально через отверстие в полюсе электромагнита, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения интенсивности пучка путем улучшения условий формирования орбит в центральной области, сквозное отвер О стие в каждом полюсе электромагнита сме.щено относителыно его оси в направлении, параллельном кромке дуанга, и величина Л смещения по абсолютной величине меньше 25радиуса К этого отверстия, т. е. 0,5 - (1,0.Источники пнформаи 1 ии,проипятые во внимание при экспертизе рО 1. Р, С, %а 1 зоп, Хцс 1 Зпзгцпч апа Мей,18, 19, 1962, р, 362 - 369.2. Степанов А. В., Федоров А. С., Сб.Электрофизическая аппаратура, вып. 8,М Атомиздат, 1969, с, 23 - 28 (прототип).Редактор С. Титова Корректор Л. Слепая Заказ 946 Изд Я 11 О Тираж 856ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 45 Подписное Загорская типография Упрполнграфиздата Мособлисполкома