Ускоряющая система линейного ускорителя ионов

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зси) Н 05 Н 9/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТВЪСТВУ(53) 621.384.6(088.8)56) 1. Авторское свидетельство СССР :728684, кл. Н 05 Н 9/04, 1978.54)(57) УСКОРЯЮЩАЯ СИСТЕМА ЛИНЕЙНОО УСКОРИТЕЛЯ ИОНОВ по авт.св. Ф 728684, о т л н ч а ю щ а я с я ,ем, что., с целью уменьшения потерь,.Я 0.952088 А высокочастотной мощности и обеспечения возможности регулирования энергии ускоренных частиц, в системувведены подстроечные элементы, выполненные в виде проводящих поршней,располагаемых в прямоугольных вырезах на каждом конце плиты со стороныее крепления по образукщей реактора,закорачивающих боковую поверхностьрезонатора с прямоугольным выступомплиты, и снабженные механизмом дляих перемещения параллельно продольной оси резонатора.Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к линейнымускорителям ионов на стоячей Волне.Описанная в основном изобретенииускоряющая система линейного ускоритля ионов выполнена н виде цилиндричекого резонатора с системой встречныхштырей. на концах которых укрепленытрубки дрейфа, иэ которых все нечетные по ходу пучка установлены напроводящей плите, закрепленной вдольОбразующей резонатора, а каждая четная трубка соединена с боковой сте:якой резонатора двумя проводящимиштангами, расположенными симметричноатнОсительнО продольной плоскостипроходящей ;эрез Оси трубок дрейфаи оси штырей нечетных трубок дрей в ,Фа 13,Однако укаэанная конструкция имеет недостатки, заключающиеся н том,что при больших длинах резонаторатребование получения равномерногораспределения приводит к постепенному уменьшению объема, в которомзапзсена высокочастотная мощностк Входному концу резонатора, чтавызывает увеличение потерь энергиин проводящих поверхностях. Крометога указанная конструкция че паэваляет управлять распределениеускоряющего паля что не дастмажности регулировать энергиюускоренных частиц.Целью изобретенин является уменьшение потерь высокочастотной мощно ти В поверхностях ускоряющей системы,обе лечение вазможности регулиГОВЗннязнерГии ускореных частил,1 останленная цель достигается текчто в известной ускоряющей системелинейного ускорителя кокос, выполненной В Виде цилиндрическоГО резонаторас системой встречных штыреЙ, на концах которых укреплены трубки дрейф,;.,из которых нсе нечетные лс ходу лучкаустановлены на проводящей плите., закрепленной вдаль образующей резонатораа каждая четная трубка соединена с боковой стенкой резонатора двумя проводящими штангами, расположенньпщ симметрично относительно продольной плоскости, проходящей через оси трубок дрейФа и оси штырей нечетных трубок дрейФа, в систему введены подстроечные элементы, выполненные в виде проводящихпоршней, располагаемых в прямоугольных вырезах на каждом конце плиты сссторОНЬ, ее,;,:.-,"1 Ен, я П,реэснатора, закорачивающих боковуюповерхность резонатора с ггрямоугольнымвыступом плиты, и снабженные механиз-мом для их перемещения параллельнопродольной оси резонатора.Ва фиг.1 схематически изображена конструкция ускоряющей системы.Ва фиг.2 показано изменен%е собственной частоты для герных 3-х мод отположения поршня. Ускоряющая система,:.ринеденная на фиг.1, содержит цилиндрический резонатор 1 с рубками дрейф, распсГ:оженньми вдаль одной линииЛри ЗТОМ Кажд:Г НР:Етяая тргбКа 2 ЗаКРЕЛЛЕНа ," :.:ОМ.ЯОв,.еталЛИЧЕСКОГОштыря 3 на общ-.л проводящей плите 4,;,старая соединена надежным контактомло высокочастотном току с боковойст;-"нкой реэатора, а четные трубкидрейфа,.динены с резонаторомдвумя штырями о расположенными радиально и симметрично относительно.Ссоскости, проходящей через ось ре:ягора и оси штырей нечетных трубок дрейфа, образуют между собой уголт ., 11 а каждом конце плиты имеются вырезы н виде прямоугольников, н которых установлены проводящие поршни 7,имеющие надежный контакт по ВЧ токус боковой стенкой резонатора и прямоугольным выступом плиты 8.Р гулиранка положения поршней осущ,:стнляется с помощью механизма перемещения 9, управление которым можетосуществляться снаружи резонатора,например, н виде редуктора с выводомуправляющей ручки через боковую стенку резонатора,При возбуждении такой структурывысокочастотной мощ остью устанавливается распределение ускоряющегополя вдоль оси резонатора, профиль каторага регулируют перемещением указанного поршня 7 вблизиположения, дающего р ез анаис собственной частоты конца структуры, включающего выступ плиты 8 вместе с установленными на нем трубками дрейфа, с собственной частотой всего резонатора, Положение поршня определяется его расстоянием от конца плиты 1, Резонансный характер взаимодействия виден из графика, приведенного на фиг.2, который получен экспериментально на модели ускоряющей структуры основной секции линейного ускорителя, рассчитанного на ускорения многазаряд",ь 1 х ио он от энергии 1 до 1 О М.3 В952Эна нуклон, в масштабе 1:6. Здесьизображено изменение собственнойчастоты резонатора, нагруженногоописанной выше структурой для первых 3 - х мод, т.е. волн типа НН111и Н,з в зависимости от положения поршня 0 . Для рабочей модыперестройка положения поршня научастке, обозначенном точками 1 и Ппозволяет управлять распределением 1 Оускоряющего поля таким образом,что протяженность участка с номинальной амплитудой можно менятьот 30 до 1007. длины ускорителя.Этим достигается плавное регулирование энергии, величина которойпропорциональна указанной протяженности участка с равномерным распределением ускоряющего поля. Эффектуменьшения потерь высокочастотной 2 Омощности достигается за счет того,что получение равномерного распределения ускоряющего поля вдоль всей 088 4структуры в расчете на получениеполной энергии ускоренных частиц,а также при ускорении до промежу"точных энергий, осуществляется спомощью перемещения поршней 7,в результате чего происходит требуемая перестройка профиля ускоряющего поля без уменьшения объемав котором запасена высокочастотная мощность, и добротность системы остается постоянной.Таким образом, предлагаемая система дает возможность впервые регулировать энергию ускоренных частиц, в ускорителе, возбуждаемомна волне типа Н, , и необходимоедля этого управление профилем ускоряющего поля обеспечивает существенное уменьшение потерь высокочастотной мощности. Как показали экспериментальные исследования на моделяхрасход ВЧ мощности уменьшаетсяпо сравнению с прототипом почти на 253.952088 Юв Состав" ."Ль ЕГромовдактор С. Титова Техре. ",.Кестелевич Коррект немчик За Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,1 а 5519 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственно . к".:митета СССРпо делам изобретени ч "-рнтий13035, Москва, Ж"35, Р .;":.:.:- наб д. ц/5