Ускоряющая система линейного ускорителя ионов

(51)5 Н 00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Бомко В.А. и др, Разработка и изучение электромагнитных характеристик модификаций ускоряющей структуры линейного ускорителя тяжелых ионов. Харьков, ХФТИ 82-10, 1982,Зейдлиц П.М., Ямницкий В.А. Разра ботка ускоряющих структур, аналогичных Н, Атомная энергия, т, 10, в, 5, 1961, с. 469. фа (ТЛщи и их иэмечастиц,ненный енн остига- отдель- каж 3,4. н отноолнены другаий кон СИСТЕМАОНОВ НЕЙНО нающими эпектричес енке отрезка 2 с Т олыиий период расс зел ннола ВН-мощно е может быть испол ускорителях тяжел тиц на Н-волне. 1 и обеспеч такт. В с имеющими анов я к ускоринижение поние относ ке,уре.орит зм овано заря щая система в содержит зобретени линейных я ио ескии резонатор (ПШ), женных час жатели (ГД) 3,4, на ф-лы, 5 ил(57) Иэобреттельной технтерь в струклинейного усполый цилиндгребенчатые которых размещены трубки лрей 5, 6, расстояние между которь длины выбраны в соответствии нением относительной скорости узел ввода ВЧ-моинос ги, ныпол в виде петли 7 связи, закрепл в коаксиальном разъеме1 ель ется тем, что 11 ЦР разделен на ные соединенныс отрезки 1,2, дом из которых устанонлены ГД Для вращения отрезков 1,2 оди сительно другого их торцы вып с направляющими ныступамп и п ками, плотно входящими друг в1117(93 1 7д чдгтс)тс Г - цдчдльцдл т чка кри 7цой 9, Длялучдл к =0 и частоте Г(иистеие цоэбу)кддетсл ускоряющее 50 Изобретецие отцоситсл к ускрительной технике и может быть цсполь эовацо преимущественно в лицейць)х ускорителях тяжелых эдряжецц)гх (дстигг на Н-волне. Кроме того, прсллдгдеиое устройство может также найти применение в качестве замедляющей системы электровакуумньгх приборов СВ 1 г. протяженным взаимодействием.Целью изобретения является сц)гже ние потерь ВЧ-мощности.На фиг. 1, 2 схематически изображена ускоряющая система линейного ускорителя ионов; нд фиг. 3 - показано изменение резонансных частот угко ряк)цей системы, состоящей цз двух пдр гребеиок, в зависимости от угла поворота секций одна отцосительцо другой; на фиг. 4 привед.на эдвиг.имость величины добротности структуры от 20 угла поворота отрезков с гребенками друг относительно друга; цд фиг. 5 приведецо распределение относительцсй напряженности ускорян)щего полл вдоль оси системы для двух мол.г 5Ускоряющая система (фиг, 1) содер,жит два отрезка 1,2 полого )гилицлри - ческого резонатора. В каждом из отрезков резонатора рдм щена пдрд противоположно расположенных греб цок 3 ЗО и 4, На каждой гребенке размещено по три трубки 5 и 6 дрсйфд, Рдгстсяц) между трубками дрсйфд и длины трубок дрейфа выбрацы в соответстви с 1)зменецием отцосительцой скорости чдг 35 тиц. Для врдцгения цилиндри (еских отрезков один относительно другого их торцы выполнены с цапрдвляющиии выступами и проточками, плотно входящими друг д друга и обеспечивающими 1 О электричес),ий контакт.В стецке отрезка 2 резонатора с трубками 6 дрейфа, имею)цими больщой период расг.тдцовки, раэмецгец узел ввода ВЧ-мощности, вьполцеццый в вице 5 петли 7 связи, закрепленной в кодксиальцом разъеме.Устройство работает следуюцгим образом.От вь)сокочастотного генератора через петлю 7 связи высокочд тотцдя мощностьпоступает в ускоряюцгу)о систему. В резонаторе, состоящем из двух отрезков 1,2, ндгружеццых двумя папами гребенок 3 и 4, к которым принреп лены трубки 5 и 6 лрефд, ца чдгтстдх Г ивозбуждаетгя Н-волна, Приэтом Г, с Г, Нд фиг, 3 частот Г, гоответствует цдчд.)ьцдя тчьд к)ео) 8,электриче кое поле во всех зд-,арах мс жду трубкдиц дг)е)Ф;), при этом мдгцитньн потоки отдел),цых пдр гребенок иис нэт одинановс е направление вдольоси системы и гоэддется общий лоток,в то время как н поперечном напрдвлеции ц прогтрдцстце между соседними пдрзми гребецок магнитные потоки ца- ПРДВЛЕНЫ ВСтРеЧЦО. ЛЛЛ ЧаСтОтЫ Г 7 ускоряющее электрическое лоле отсутствует в зазоре между крайними трубками дрейфа соседних пдр гребенок. При этом це проиг.ходит сложение магцитцьгх потоков пдр гребецок в продоль 1 ои направлении, д существует общий иагцитньл поток в поперечном направлении - простр;стве между соседними пдраии гребецок. Характер распределения ускоряющих электрических пол й вдоль оси системы длл рдссматригдемых иод г)оя. цл.тся фиг. 5.Измцял угол ь, между плоскостяии пдр греб.цок, грдцецием отрезков ре(;)цд тор д од 1)ц от 11 ог)Тельно другого изи цлн(т величину и характер связи м.жду цим). При к = 125 наступает критческдл си)г:) ь.,)1 длг,нейц)ее увеличение угла сС, приводит к тому, что Г Г, Ндбг)юд(смое изменение добротцц ти с)стемы (ф)гг. 4), показывает, ч Го ллл значений ос = 75 и с =150 ве(ги цд добротности, характеризующая потери и системе, увеличивается прииерцо в 1,5 рдзд, при этом величина юуцтового сопротицлеция системы тдкже возрастает. Поскольку и реальных ускоряющих системах период расстановки, длина и диаметр трубок дрейфа изменяются вдоль оси системы, это приводит к рдзличцым величинам Ь и С для каждого иэ отрезков и соответственно различным величинал) резоцднсного сопротивления. При этом величина ускоряющего поля в соседних гребенках различная. Длл вырдвцивация поля необходимо подстраивать систему изменением 1, или С, введением дополнительных цастроечцых злел)ецтов. Этд настройка также осуцгествляется путем поворота отрезков г пдрдии гребецок одного относительно другого, однако необходимо производить эдпитку ВЧ-мощностью в Отрез кд Г цс)имсцьшим резоцансньгм сопротцнлециеи, Притом регулируетл ЯР)11)ч 11 дг)глж 7 ногти у.коряюцРГ13 193 3 10 ти в системе.г 98 Е Ф о Ю И 60 100 7 л 77 Ф щ,у Згсл пс 5 срста Отримсб рсин поля в другом отрезке системы - с большим резонансным сопротивлением.Таким образом, путем вращения отрезков резонатора одного относительно другого достигается увеличение добротности системы и выраннивлние напряженности ускоряющего поля вдоль ее оси. При этом отсутствуют дополнительные элементы настройки и токи компенсации в стенках резонатора и тем самым снижаются потери ВЧ-модносФормула и э о б р е т е н и я 1. Ускоряющая система линейного ускорителя ионов на Н-волне, ныполненная н виде полого цилиндрического резонатора на внутренней поверхнос 1 и котороге влечь обрл ующих дилметрально друг лру у укреплены гребенчатые лержлтели, нл которых вдоль продольной Оси резолторл и Гоосно Рй устлновлеиы трубки дрейфа, снабженные элементом для вяолл высокочлстотиои мощности, о т л и ч л ю щ л я с я тем что с целью снижения потерьв структуре, резонатор разделен на отдельные глльвлнически соединенные отрезки, выполненные с возможностью вращения один относительно другого вокруг продольной оси. 15 2, Система по и. 1, о т л ич а ю щ л я с я тем, что, элемент ввода высокочастотной мощности рас - положен в отрезке резонатора с наименьшим резонансным сопротивлением,1314933 и во т ао то ас вс ИОл псдарата огарезко 5 реьонаторак, грПродольная координат Пюс 5 олвноя коорйгиот с,Составитель Е.Громоведактор Т,Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши 2491 дстненно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,у к эфцч:фЬОХф;,Тираж 661 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра