Ускоряющая система коллективного ускорителя

Оп ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ттт 5 О 615 О И АВ 1 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт.(22) Лаятвгеио 19.11.74 (21) 2076807,26-2 явки -присоединением з23) Приоритет -43) Опубликовано Государственный комитет Совета Министров СССР 53) УДК 621.384,(088.8)ввм оооретеи открытий 5.03,76. Б 1 оллтетепь М 1,ата О;убл:1 кава 1 пя очис тв рл уч11.1 и .;т . а О. т тт 2) Авторы изобретени В, Ко;кухо Г. тарап.те титут ядернь 1 х исследований(54) УСКОРЯКОЛЛЕК 1 ИВ ЩАЯ СКСГЕМЛ ГО УС КО Р ИГ ЕЛ Изобретение относится к ускоряющим системам ускорителей и может быть использовано при конструировании однозазорпых и многозазорных импульсных ускорителей.Для создания импульсного напряжения большой амплитуды а однозазорном ускорителе-пушке применяют радиальные линии.В многозазорные ускорители вводят ускоряющие системы с двойными радиальными линиями (ДРЛ) с присоединенными по периметру импульсными генераторами, состоящие из трех расположенных соосно электродов, два из которых плоские. Электроды образуют две радиальные линии, одна из которых имеет рабочий зазор, а другая закорочена патрубком.На рабочетм зазоре ДРЛ создается ускоряющий импульс напряжения длительностьюА - -, = 2 - , где Р, и г, - наружный и внуительностсй ра.п стак как умсньшптсяДРЛ и псобтход:.моимпульсных геперато/г получеттт1 тВЕЛ ИЧ 1 Ввход:ойуве.тичив оольших д ть нельзя, мпеданс Лт, ть,мощность т корость распроволн внутри яющей с 1 Стсмы скоряющсго им-за нелинейности ой вершины им,1 т. Поэтому льзуется только - :0,3) т. Для ускор ормы у зоре из д плоск время испо по (0,2тренний радиусы ДРЛ; Сстра пения электромагитДРЛ.Недостатком такойявляется искажение фпульса на рабочем заДРЛ; происходит спапульса на 30 - 40% задля ускорения частицчасть импульса, обыч ров до гигантских величин Л,т - , где /г -1высота зазора на входе. Практически длительность используемого для ускорения:.астиц 0ИмпуЛБСа СОСТавЛяеТ еДПИИЦ 1 т 1 на 1 Осскупд, что ухудшает с нхронную работу ускоряющих секций и ограничивает длптельность ускоренного пучка.Це,тьа изобретения является уменьшение 5спада плоской вершины импттльса на рабочем зазоре, т. е. увеличение длительности используемой части импульса В ускаряюще системе ускорителя.Указанная цель достигается тем, что в 20предложсшой ускоряющей системс коллективного ускорителя в двойной радиаль,ой линии с присоединенными по периметру генераторами импульсов, образованной тромя рас: а.ттажЕНИЫт СООСПО ЭЛЕКтРОДаМИ, ОДИН ИЗ электродов, входящий в радиальную линию 5 с рабочим зазоромвыполнен в виде усеченного конуса. Вершина конуса направлена в сторону рабочего зазора и уменьшает его величину, В ДРЛ такой конструкции линия с рабочим зазором и закороченная имеют нез 0 одинаковыс волновые характеристики, определяющие распространение импульса от генераторов: часть энергии импульса, отражаясь в закороченной линии, поступает в линию с габочим зазором.На фиг. 1 (а, б и в) показана радиальная линия 1 с рабочим зазором 2 и изолятором; закороченная радиальная линия 3; конусообразный электрод 4, плоские электроды 5, импульсные генераторы 6 (Й - высота зазора на в.".оде).На фиг. 2 представлена схема распространения импульсов в ДРЛ; на фиг. 3 (а, б, в, иг) - графики формы импульсов па рабочем зазоре при запитке ДРЛ соответственно одним, двумя, четырьмя и двадцатью четырьмя ге 15 нераторами. На этих графиках позиции 7, Я и 9 соответствуют форме импульсов на за. зоре ДРЛ по фиг, 1 а, 1 б и для прототипа (см. фиг. 4).Конусообразный электрод 4 и плоские электроды Б образуют две неодинаковые линии 1 и 3; при уменьшении радиуса го расстояние между электродами Й (г) в линии 1 уменьшается, а в линии 3 увеличивается (фиг. 1, а) или не изменяется (фиг. 1, б). Так как в линии 3 волновой импеданс У, измеЙ(г)няется сильнее 2 - ) , то в ней больше и коэффициент отражения импульса, чем ЗО .в линии 1.Внутреннее сопротивление Р; питающих генераторов не равно нулю, но описать процессы распространения электромагнитных волн в несимметричных ДРЛ аналитически формулами не представляется возможныи. В упрощенном виде эти процессы могут быть описаны следующим образом. Всегда имеется поверхность ХУ (см. фиг, 2) в линиях 1 и 3 до которой доходит импульс от генератора. 40 Так как линии неоднородны (2+ сопз 1), то от поверхности ХУ отразятся волны У и У,. Чея сильнее изменение отношения зазора к радиусу в линиях, тем больше амплитуда волн, отраженных от поверхности ХУ. Поэто му амплитуда волны У, больше, чем амплитуда волны У На периферии волны У, и У, изменяются и образуют новые волны; отраженные в свою линию волны У, и с,;. проходящие к генератору У У; проходящие в другую линию У", и Г, В результате от периферии по линии 1 к рабочему зазору начнет распространяться волна, амплитуда которой равна У", - Г,. Полярности этой волны и первоначального импульса совпадают; дойдя до рабочего зазора позже фронта первоначального импульса, эта волна накладывается на плоскую вершину импульса, уменьшая ее спад. Наиболее существенное уменьшение спада плоской вершины импульса напряжения на рабочем зазоре ДРЛ происходит во второй половине длительности импульса, т. е., когда поверхность ХУ1 находится на радиусе, меньшем чем - -Л. Эти2 процессы иллюстрируются графиками фиг. 3. Использовались одинаковые генераторы, которые на нагрузке, согласованной с генератором, создавали прямоугольный импульс длительностью 45 нсвт, фронт и спад - не более 1 неек.Формула изобретенияУскоряющая система коллективного ускорителя, включающая магнитную систему и двойную радиальную линию с присоединенными,по периметру импульсными генераторами, состоящую из трех расположенных соосно электродов, два из которых плоские, образующие две радиальные линии, одна из которых имеет рабочий зазор, а другая закорочена патрубком, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения спада плоской вершины импульсов на рабочем зазоре, один из электродов, образующих радиальную линию с рабочим зазором, выполнен в виде усеченного конуса, вершина .которого направлена в сторону рабочего зазора,Составитель И, Воронин Техред М. Семенов Редактор Т. ОрловскаяКорректор И, СимкинаЗаказ 564/853 Изд,259 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред, Патент