Ускоритель заряженных частиц

(54) УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИ троист 1ическую Изобретение относится к ускорителям заря.енных частиц и может быть использовано для получения потоков ускоренных электронов или ионов большого сечения, широко используемых в настоящее время в радиационной технологии.Известны ускорители заряженных частиц с5 устройством вывода пучка в рабочую область, имеющие на выходе для увеличения поперечных размеров пучка либо ВЧ-развертывающие электромагнитные устройства 1,21, либо постоянные магниты 31. Наибольшее распространение полу-.0 чили ВЧ-развертывающие устройства.В последнее время в связи с увеличением мощности пучков заряженных частиц для выво.да этих пучков применяют фольговые усва с решетками, обеспечиваюшими механ5 прочность фольги 41 .В таких устройствах вывола пучка в рабочую область имеются большие потери его на решетке, Это ограничивает предельную мощность ускорите 20 ля и снижает его КПД.В предлагаемом ускорителе это устранено выполнением магнитной системы протяженной т выхода до источника эаряженных частиц, охва тывающей эмиттер, который снабжен маской, повторяющей в уменьшенном масштабе конфигурацию решетки выходного окна.Принципиальная схема предлагаемого ускорителя приведена на фиг. 1. Принцип действия устройства поясняется фиг. 2, 3, На фиг. 2, а дано распределение продольной составляющей магнитного поля вдоль ускорителя; на фиг, 2,б - траектории заряженных частиц в плоскости, про. ходящей через продольную ось ускорителя;на фиг, 3 - траектории заряженных частиц в плоскости, перпендикулярной продольной оси ускорителя.Ускоритель содержит источник 1 заряженных частиц, эмиттер 2 которого снабжен маской 3, обеспечивающей многолучевую структуру эмит. тируемого пучка, ускоряющую систему 4, транспортирующий канал 5, выводное устройство 6 с решеткой 7, повторяющей в увеличенном масштабе конфигурацию катодной маски, и магнитную систему 8, обеспечивающую сохране. ние многолучевой структуры пучка в ускоряющей системе и подобное увеличение в заданном масштабе поперечного сечения пучка на выхолеускорителя с сохранением его многолучевойструктуры,При наличии в месте расположения эмиттерадостаточно сильного магнитного поля заряженныечастицы движутся, вращаясь вокруг силовых линий магнитного поля так, что их взаимноепространственное расположение не изменяется,На выходе ускорителя силовые линии магнитно.го поля расходятся, вызывая тем самым увели.чение поперечных размеров пучка. В области, 1 Огде магнитного поля нет, заряженные частицыдвижутся прямолинейно, под теми углами, ко.торые они приобрели на выходе ускорителя,При достаточно малом начальном энергетическомразбросе частиц и при линейной зависимости 15радиальной составляющей индукции магнитногополя от радиальной координаты эти углы зави.сят линейно от радиального положения частицы,что обеспечивает сохранение подобного изобра.жения катода практически на любом расстоянии 20от ускорителя, Масштаб увеличения изображе.ния катода и углы заряженных частиц на вы.ходе ускорителя определяются в основном величиной магнитного поля в области эмиттера заряженных частиц и характером спада магнитного 25поля на выходе ускорителя, Угол поворота изображения катода можно регулировать дополнительной магнитной катушкой, расположенной вускорительном тракте, Магнитное поле, создаваемое этой катушкой, влияет лишь на угол поворота изображения эмиттера, не оказывая влиянияна масштаб увеличения изображения эмиттера.Регулируя распределением магнитного поля размер и угол поворота изображения катода, можно добиться точного соответствия иэображения эмиттера конфигурации фольги между элементами решетки выводного устройства, благодаря чему потери пучка на решетке, поддерживающей фольгу, будут минимальны (теоретически потери могут быть сведены к нулю).Формула изобретенияУскоритель заряженных частиц, содержащий источник заряженных частиц, ускоряющую систему, выводное устройство с магнитной системой расширения пучка и выходное фольговое окно с решеткой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь пучка в выходном ок. не, магнитная система выполнена протяженной от выхода до источника заряженных частиц, охватывающей эмиттер, который снабжен маской, повторяющей в уменьшенном масштабе конфигурацию решетки выходного окна.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Хф 1204342, кл, 21 р 21/01,опублик. 1966.2. Патент США Яф 3469139, кл. 313-74,опублик, 1969.3. Патент США Ио 3013154, кл. 250-4" 5,опублик. 1961,4. Патент Швеции У 309634, кл. 21 О 13/29,опублик. 1969,610459 г. аказ 645856 Тираж 944 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель И, ПетровРедактор Т, Колодцева Техред Н,Ковалева Корректор М