Ускоряющая система

(23) Приоритет йо двлюн извбоиений и открытийДата опубликования описания 10.08.8 1(54) УСКОРЯЮЩАЯ СИСТЕМА 1 Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано дляускорения заряженных частиц,Известны устройства дпя ускорения заряженных частиц 1,1.Недостатком этих устройств являетсянебольшая напряженность поля в ускоряющем зазоре, так как напряжение на осирадиальной линии не может превышать зарядного напряжения. Кроме того, налкчиетоконденсаторе и разрядников в ускоряющейструктуре, необходимость ввода постоянного высокого напряжения в ускоряющуюструктуру усложняет конструкцию системы,а жесткие требования к точности срабаты 15вания разрядников усложняет их конструкцито и повышает вероятность пробоя,а Известна также ускоряющая система,содержащая радиальные линии с отверстиями для пролета пучка, подключенные кИисточнику импульсного напряжения с помо-,щью передающих линий 2.Из-аа.уменьшения объема, занимаемогополем по мере движения волн напряжения к оси радиальной пинии, ускоряющее напря жение на оси радиальной линии превышает напряжение, приложенное от генератора к линии, в несколько раз (3-5 раз) в зависимости от длительности переднего фронта генератора. Увеличить энергию ускоренных частиц можно, повысив напряжение на входе радиальной линии, однако это напряжение ограничено из-за возможности пробоя изоляции передающего кабеля,При использовании последовательности радиальных линий для ускорения пучка, пропорционального числу линии, увеличивается импульсное напряжение между точками подключения передающих кабелей первой и последней радиальных линий. Поэтому простое увеличение числа линий, когорое можно использовать для ускорения пучка, ограничивается опасностью развития пробоя, Кроме того, наличие паразиткой емкости между оплетками кабелей эквивалентно шунткрованию радиальной линии паразиткой линией, образованной оплегками двух соседних коаксиальных кабелей, чтоприводит к потерям энергии при возбуждении радгта)сьньсх линий-,етью изобретения явля 8 тся увелсчениеэнергии усссореБНс частицЭто достстгается те;,., что эдектводьт-аж гце.,;. о аД 1 Ла ЛЬСЛ Ой Д ИНИН СОЕ ЦИЦЕССЬС ДРУГ СДО)ГО;С г ПОМОЩЬЮ ЗаКОРОЧЕННОЙ РаДИаДЬНОЙЛг",Л)И С ЭДРКТОРтгЕСгой г),-сСгйЦЕ МЕЧР-.,ПСОТСОВИ)Ла) г),.т)С, с.)НОгтй -,г, КОг)ЯЮщеГО гССС 1 г;.а -.С)кец 1 а В ЭДацт,огС.гСЕтэдаЮгг :lИ Л и С гцг) В П С П )ТЕССЦса)С М ГДИцень) друг с другом,с-;а р г " сгра ста гс эобрагасгПРО"ДацаЕМОЕ УСТРОЙССг)0; На фИГ, 2 - Тоже, Вариант Вьспатн ения, 15Ускоряющая система (ф)иг 1) содерхситКсета)СЛИЧЕСКИ ДИСК.й 1 С ОТВЕОСТИЯМИДЛЯ ПВ ОПЕТа П )гйца ЧВСТИЦ - ти ДИСКИОоразуют радлальссые линии присем каждыйдй:ккроме потного и последнего, явдяетсЯ общим ддЯ двух соседних радиальныхлиний 1 адиальные линии подкспоченьс с по"С ОЩЬЮ П 8 РЧ)ДаЮ ЩИХ ЛИНИЙ Ц а ПР и МегКОак -г 5сиальными кабелями 4 к источнику импуд с)ого ца)сояжсцйс, 3 лесстрсдсс сса)Идойрадиальной синсссс 5 В месте подклсочецияперед)гощссх лйнйЙ соединены друг с дру 1 ом ; пОмотью радиасьнои линий о, эаКар ОЧецц г Й Отр ЕЗКОМ МЕтадд)Л ЛЕСКОЙ труб Ы7 ДЕ)гтССЕСКая ДЛИНа РаДИВ 1 тЫСОЙ ЛИНИИ6 до)тж)сс) быть це мечее половины длительностсс ускоряющего импульсаПри этомэлектроды передающих линий с нулевым"потенцс.алом. (Для, коаксиадьных кабелейэто опссетк:с) электрически соединены другУскоря:Оща я си с тема.сг йведессн ая наГ)ССГ а СелеЗЖИТ МЕТалли"тЕСКИЕ ДИСКИ 8гсу- тга-)тй и,"г, гй Обра аао) Оадйагг) НЬСр пицципричем каждый диск, кроме первого игГа. ааатогЛ О щйда дру гО"- "сйх )адлп "г гсь)" лсний Радиадьые лиНИИ Зацог)С)ЧЕНЫ ПО ЦаРССНОС) РаДИУСУксв от)езкасси металлилеской ТРУОЫ 1 1,Г.е)теда: шйе линий гс коаксиальцьсе каебди1 вводятся в радиальную линию черезсгс)е).га; - ;: тоуба с 1 закс)алчваощец радйтть)сьср гсспйи, и подклтючессьт к двум дйскам радьальной линии на расстоасигс от захсооченцого кснца радиальной линииопреде;гСЕ)СО,С Татг, ЧтобЫ р О Эг р)гтрйЧес)Саядди)са была не менее полОвины длит 8 льнос.с::удьса ускоряющего напояжеция, Та 1 йм об г)зо),с электродьг кссдой радиальцой55линий соедйнессьс друг с другом с помощью-а кОр счоцн сй радиальной лиц ии, ЭлектродыПгЭР.Да;,ОЩССХ ЛИНйй С "ССУДЕВЬС)Л ПОТЕЦЦйаЛОМ(оплетки коаксиадьных кабелей) электрически соединены друг с другом через дискирадиальных линий и отрезки металлическойзакорачиваюсцей трубы. При этом передающие линии доджньс располагаться Вблизиодного из дисков радиальной лйссйй, В случае испо)тьзовасссся коаксйадьных кабелейони располагаются вблизи того диска, ккоторому подключена оплетка кабелей,Рассмотрим работу устройства,глМ ПУдьс Ца ПРЯЖЕ)С ИЯ С КОРОТКИМ ПЕРЕДним фронтом от исто псйка импульсного напряжения через передающие дй)сйй, капример коаксиадьцые кабели, поступают на радиальные линии равномерно по Ок)уж)тостиго обгцем случае каждая радиальная линияВозбуждается от отдельного источника, однако при небольщой длине ускоряющей системы можно иснодсзовать один источникимпульсного напряжения.Ускоряющая система работает следующим образом.кспу)тьс напряжения с коротким фронтом поступает по коаксиальному кабелю на радиальную линию равномерно по окружности, ;5 а счет умеььщения обьема, занимаемого подем при распространении волн снаружи внутрь, происходит увеличение амплитуды ускоряющего напряжения ца оси радиальных линий. Волны напряжения распространяются также сл в закороченных радиальных дициях 13, Однако йх действие на ускоряющее напряжение проявляется через время, определяемое временем пробега ватны к закорочецному концу радиальной линии и обратно, Вводя пучок заряженных частиц в момент достижения максимума напряжения на оси радиальных линий, можно усксрить заряженные частицы.Измерения, проведенные на модели ускоряющей системы, показанной на фиг. 1, состоящей из трех закороченных и трех ускоряющих линий, подтвердиди приведенные выще соображенияНапряжение на оси радиальных линий соответствовало расчетномуа при наборе последовательности из трех ускоряющих незакороченных и трех закороченных радиальных пиний суммарное напряжение на оси системы радиальных линий было в три раза больше, чем на одной.Формула изобретен ияУскоряющая система, содержащая радиальные линии с отверстиями для пролета пучка, подключенные к сссточссику им цульсного напряжения с помощью передающих линий, о т л н ч а ю ш а я с я тем,что, с целью увеличения энергии ускоренных частиц, электроды каждой радиальнойлинии соединены друг с другом с помощью звкороченной радиальной линии с электрической длиной не менее псдовины длительности ускоряющего импульса напряжения а электроды передающих пиний с "нулевым" поенцналом сведены друг с другом,О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Павловский А. Б, и др, Ускоряющая система А, Э.,т, 37, % 3, 228, 1974,2, Закутин В, В. и др, Вопросы атомной науки и техники. Серия Линейные ускорители", вып. 2(5). Харьков. Изд,ХФТИ, 1977, с. 61(прототип).