155891

Яо 1 о 891 Класс й 056; 21 д, 36 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Дл-го,1 т "ь ,;Подписная группа Л" 97 Р, 3. Джиджян 3просо БЕТАТРОН Заявлено 20 ноября 1961 г. за Уо 752415/26-9в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано в Б 1 оллетене изобретений и товарных знаков М 14 за 1963 г. Известен способ создания радиальной бегущей волны магнитного поля, а также использование ее в циклотронах. Известны сильнофокусирующие ускорители с постоянным во времени магнитным полем.Предлагается, с цель 1 о увеличения интенсивности электронного пучка в бетатроне, применять радиальную бегущую волну магнитного поля для фокусировки электронного потока в бетатроне.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого бетатрона; на фиг. 2 - магнитное поле бетатрона - бегущая волна Нб, и ведущее поле Н направлены в одну сторону; на фиг, 3 - то же, бегущая волна Нб и ведущее поле Н направлены в противоположные стороны.Магнитная система предлагаемого бетатрона состоит пз индукционного сердечника 1, полюсных наконечников 2 и надполюсных обмоток 3, создающих бегущую волну.Индуцирующее переменное во времени магнитное поле Нл, создаваемое в сердечнике 1, отделено от ведущего поля Н. Ведущее поле между полюсными наконечниками 2 постоянно во времени и растет с увеличением радиуса от наименьшего значения Н 1 на радиусе п 1 до наибольшего значения Н на радиусе ъ На ведущее поле накладывается дополнительное поле Нв, Градиент фронта бегущей волны/ Нф,оотрицателен(0 и по абсолютной величине несколько превышадг/ НХет градиент ведущего поля- ), Поэтому суммарное поле Н,=1,пг )= Н + Нб, о полУчаемое наложением бегУщей Волны Н, о, на ВедУщееГо 1558 О поле Н, в узкой кольцевой зоне рабочая зона 4), соответствующейфронту бегущей вслны, будет иметь градиентасс,с 1 = - с 111 фрМ - ) ( )удовлетворяющий условиям фокусировки1 )г = - Нс) 0й Инжекцию элекчронов нужно производить на радиусе, в момент,когда фронт бегущей волны находится на исходном радиусег, скорость же перемещения фронта бегущей волны об, нужно взять рав.ной радиальной скорости о, ускоряемых электронов.Ширина фронта А р бегущей волны должна превосходить амплитуду радиальных колебаний. Поэтому величина бегущей волныИНб,г,Нб. в. г фрй будет большой, Л это связано с тем, что при направлении ведущегополя Н и поля бегущей волны Нб в одну сторону инжекция электронов на радиусе, будет происходить в суммарное поле также большойвеличины: Нггнж Нг + Нб, в.Нб. в. й где 6= -ггеУ - приращение радиуса за оборот; У - приращение 2;.оборот; Т = - = 2-,. г- период обращения;с1 - (-:о ео + Е)."энергия; е 0 - энергия покоя электрона,)ХЕ энергии за о в - скорость; Е - кинетическая Дифференцируя по известное соотношениеУЕ" + 2 Ея, =еН,получают Окончательное выражение для радиальной скорости:Ус 1р2 г. е Н+сгН,й. Приращение энергии электрона за оборот е гУ 1 У= --с ИЧтобы уменьшить энергию инжекции, поле бегущей волны нужнонаправить противоположно ведущему полю. Тогда инжекция будетпроисходить в поле Нпнж -- Н и энергия инжекции будет порядкаобычных энергий инжекции бетатронов,Радиальную скорость о, определим из очевидного соотношениятру155891где Ф = юго 2 Нояпй 1 - поток магнитного поля в сердечнике (Н, - амплитудное значение индуцирующего магнитного поля в сердечнике; Я - частота индуцирующего поля; г, - радиус сердечника).Учитывая, что в рабочей зоне Б (гг+Ьгфр) суммарное поле О = Н, получают следующее соотношение;с Н дНфр Н+--1 г Ыг гПри п=сопМ уравнение представляет собой условие динамического подобия орбит электронов в бетатроне.В случае практически наиболее удобного линейного фронта бегунрщей волны фр = - Ь Нф = сопз 1 ведущее поле описывается выражениемН(Г) - Г Ь Нфр (Г Ь Нфр Н) е Предмет изобретения Применение радиальной бегущей волны магнитного поля для фокусировки электронного потока в бетатроне с постоянным во времени ведущим (управляющим) полем.Объем кры тенин арств ография, пр. Сапунов Поди, к печ. Зак, 2180/13 ЦНИИПИ тФиг. 2 Формат бум. 70 Х 1081/16Тираж 1250 ого комитета по делам изоб осква, Центр, пр, Серова, д