Способ динамического согласования пространственно однородного сгруппированного пучка заряженных частиц с фазовой протяженностью линии 180
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
) Н 05 Н 9/04 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ х(эллипсы 1-3 иг. 2 - схем хиственно; тва для т соответ устройс способаУстр эонатор ной лин ного вп нейного тор 4 п фаэовращ уществления данн ойст 4 с содержит отдельныитреэком четырехпроводной 0,233, пристыковк начальной части 5ителя протонов. Резоя от генератора 6 че7, создающий необходы колебаний в резона л нлиауско тает ател г фа"б" приведены пока фазовых плоскоре 4.(56) Балабин А.И, и др. Численноеисследование согласования пучка спространственным однородным квадрупольным каналом. Препринт ИТЭФ Р 28,1984.Дерновой Г.Н. и Мальцев А,П. Вы сокочастотное согласование пучка навходе линейного ускорителя ионов спространственно-однородной квадрупольной фокусировкой. Препринт ИФВЭ У 80-48, 1980.(54) СПОСОЬ ДИНАМИЧЕСКОГО СОГЛАСОВА- НИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ОДНОРОДНОГО СГРУП ПИРОВАННОГО ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЬЕХ ЧАСТИЦ С ФАЗОВОЙ ПРОТЯ)БННОСТЬЮ ЛИНИИ 180 (57) Изобретение относится к ускорительной технике. Цель иэобретения - 1 Изобретение относится к ускорительной технике, преимущественно к линейным ускорителям с пространствен но-однородной квадрупольной фокусировкой (ПОКФ),Цель изобретения - уменьшение потерь тока пучка и сохранение квадрупольной симметрии пучка .на всех стадиях процесса согласования без су щественного изменения средних значений параметров поперечных эмиттансов пучка.На фиг. 1 "а" иперечные эмиттансы,ЯО 1565336 уменьшение потерь тока пучка. Сущность изобретения заключается в том,что для динамического согласованияпространственно-однородного сгруппированного пучка с фазовой протяженноостью менее 180 при воздействии нанего высокочастотным электрическимквадрупольным полем с постоянным градиентом разность фаэ между колебаниями высокочастотного квадрупольногополя и согласованной огибающей пучкана входе в область взаимодействияустанавливают согласно выражениюсАЫ= - , -2 н с где ( - искомая раз 1 2Ьность фаз, град; 2 - частота ВЧ квадруиольного поля, Гц; б - время воздействия этого поля на частицы сгустка, с, При этом время воздействияполя частицы целесообразно делатьменьше полупериода колебаний этогополя. 1 э.п. ф-лы, 2 ил,1Когда структура начальной части 5 линейного ускорителя с ПОКФ оканчивается таким образом, что в тот момент времени, когда центр сгустка частиц проходит через поперечное сечение, совпадающее с концом структуры с ПОКФ, напряженность фокусируюшего поля в ней максимальна, В этот момент времени частицы пучка, находящиеся в этом сечении, занимают на поперечной фазовой плоскости положение кроссовера (эллипсы 1 на фиг, 1). Частицы сгруппированного пучка, выходящие из структуры с ПОКФ раньше этого 15 момента времени, оказываются в разной степени недофокусированными в фокусирующей плоскости и соответственно перефокусированными в дефокусирующей плоскости (эллипсы 2 на Фиг, 1), причем степень этой недофокусировки (соответственно перефокусировки) тем выше, чем раньше по сравнению с центральными частицами они покинули структуру с ПОКФ, Для частиц, проходящих .это сечение позже укаэанного момента времени, наблюдается аналогичный эффект (эллипсы 3 фиг. 1), При этом пучок в целом обладает квадрупольной симметрией. 30 В данном способе на сгруппирован - ный пучок с завиеящими от времени параметрами проекций Фазового объема на поперечные фазовые плоскости(фиг. 1) в отдельном резонаторе 4 (фиг. 2) воздействуют ВЧ электрическим квадрупольным полем таким образом, что это поле за время взаимодействия дополнительно фокусирует недофоку, 40 сированные и дефокусирует перефокуси-. рованные частицы сгустка, причем сте= пень такой коррекции тем выше, чем больше разница по времени прохожденчя конца структуры с ПОКФ между корректируемыми частицами и центральными частицами сгустка. При этом эллипсы 2 и 3 (фиг. 1) перемещаются по направлению к эллипсу 1. Если время фокусирующего и дефокусирующего воздейст 50 вия согласующего ВЧ электрического квадрупольного поля на сгусток заряженных частиц в данной фазовой плоскости одинаково и градиент этого по - ля постоянный, то за время воздействия эллипс 1 (фиг, 1) н среднем не 55 изменит своего первоначального положения, Переходя от временных соотношений к Фазовым на частоте согласукщего поля, условие коррекции можнозаписать в ниде формулыЬ( = - -2 Н2 9 где- разность фаз между колебаниями ВЧ электрического квадрупольного поля и колебаниями согласованной огибающейна входе в область взаимодействия, рад;- частота колебаний этого поля, Гц:й - время воздействия этого поЭля на сгусток заряженных частиц, с.Градиент согласующего ВЧ электрического квадрупольного поля определяется глубиной модуляции огибающей и частотой этого поля, При равенстве частот колебаний огибающей и согласующего ВЧ электрического квадрупольного ноля этот градиент равен градиенту ВЧ электрического квадрупольного поля, формирующего пространственно- однородный пучок. При этом время воздействия согласующего ВЧ поля иа пучок с =/2 йТ, где(.Фазовая ширина сгуст;,а в масштабе частоты поля, Т - период колебаний согласующего ВЧ электрического квадрупольного поля.При г. ) М/2 параметры пучка снова становятся зависимыми от времени и положительный эффект исчезает., этого эффекта не удается также достичь, если Фазовая ширина сгустка превышает 180 в масштабе ВЧ поля, Формирующего пространственно-однородный пучок. Поскольку частота колебанчй согласованной огибающей определяется внешними полями и не зависит ат величины фазовой плотности, то предлагаекдм способом принципиально возможно получить динамическое согласование в широком диапазоне токов пучка, При малых значениях токов качество согласования некритично и зависит от соотношения между временем воздействия и градиентом высокочастотного электрического квадрупольнога поля при больших токах эта зависимость становится более критичной. Оптимальное соотношение устанавливается рядом уточняющих расчетов, Иаличие кроссовера для центра сгустка не является обязательным для получения динамического согласования, но является желательньи так как по2, Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что время воздействия ВЧ электрического квадрупольного поля устанавливают меньшим полупериода колебаний этого поля. 156533зволяет получить более высокое качество согласования при меньшем времени воздействия. В этом случае основной вклад в рассогласование вноситразброс в наклонах огибающей, а неразброс в значениях огибающей, Воз"действие согласующего поля при этомсводится к изменению наклона огибаю.щей за короткий промежуток времени, 10когда значения самой огибающей меняются слабо,За критерий качества принят коэффициент увеличения эииттенсе , ревный отношению площади фигуры, образованной совокупностью эллипсов на фазовой плоскости, к площади элементарного эллипса. В проведенных расчетахплощадь фигуры вычислялась по 11 эллипсам при фазовой ширине сгустка 2070 , соответствующей синхронной фаозе - 35 , что является типичным дляускорителей с ПОКФ, Параметры эллипсов определялись из согласованных решений для уравнений огибающих пучка,исходя из условия, что центр сгустказанимает положение кроссовера, Порезультатам расчетов наилучший положительный эффект в широком диапазонетоков пучка имеет место при времени 30воздействия 0,2 Т и градиенте согласующего ВЧ электрического поля, равном 0,8 от градиента ВЧ поля в структуре с ПОФК, .формирующей пучок, притакой же частоте колебанИй согласующего поля. 6 6 Формула изобретения1. Способ динамического согласования пространственно-однородного сгруппированного пучка заряженных частиц с фазовой протяженностью линии 180 , заключающийся в том, что на пучок заряженных частиц воздействуют высокочастотным электрическим квадрупольным полем с постоянным градиентом, ось симетрии которого совпадает с траекторией движения сгустка частиц, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь тока пучка, разность фаэ между колебаниями высокочастотного электрического квадрупольного поля и согласованной огибающей лучей на входе в область взаимодействия устанавливают согласно выражениюйЯ = - -2 ятГ2 Ву где И - исковая Разность фаз, рад;Ч - частота высокочастотногоэлектрического квадрупольно"го поля, Гц;- время воздействия этого по 9ля на частицы сгустка, с.1565336 Составитель Е.ГромовТехред А,Кравчук;,едактор А.Хмелинина Корректор С.Шекиар аказ 3726 Тираж ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин Производственно-и
СмотретьЗаявка
4426514, 20.05.1988
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8315
ВОРОБЬЕВ И. А, КОЛОМИЕЦ А. А
МПК / Метки
МПК: H05H 9/04
Метки: динамического, заряженных, линии, однородного, пространственно, протяженностью, пучка, сгруппированного, согласования, фазовой, частиц
Опубликовано: 15.09.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1565336-sposob-dinamicheskogo-soglasovaniya-prostranstvenno-odnorodnogo-sgruppirovannogo-puchka-zaryazhennykh-chastic-s-fazovojj-protyazhennostyu-linii-180.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ динамического согласования пространственно однородного сгруппированного пучка заряженных частиц с фазовой протяженностью линии 180</a>
Предыдущий патент: Автоматический гирокомпас
Следующий патент: Устройство для получения слитков электрошлаковым переплавом
Случайный патент: Фотокатод