Линейный ускоритель электронов

 

ЛИНЕЙНЬЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ по авт. ев, № 624546, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности ускорителя , вторая ускоряющая секция снабжена системой рециркуляции ускоряемого пучка, выполненной в виде канала транспортировки пучка с выхода второй секции на ее вход. 00 00 Од 4ib

4 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1) у Н 05 Н 7/02

y ygwP 1y$g11 (Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6I) 624546 (21) 3447530/18-21 (22) 03.06.82 (46) 23.11.85. Бюл. Ф 43 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (72) Б..)0.Богданович, В.А.Останин и А.В.Шальнов (53) 621.384.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 624546, кл. Н 05 Н 7/02, 1977 (прототип). (54) (57) ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ по авт, св, Ф 624546, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности ускорителя, вторая ускоряющая секция снабжена системой рециркуляции ускоряемого пучка, выполненной в виде .канала транспортировки пучка с вы хода второй секции на ее вход.

1088644

1О

30

50

Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к линейным электронным ускорителям (ЛУЭ) с малой длительностью импульса тока, и является усовершенствованием известного линейного ускорителя электронов по авт. св, 9 624546.

Линейный ускоритель электронов по основному авторскому свидетельству содержит инжектор, две ускоряющие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ускоряющей секцией, высокочастотный вход и выход второй ускоряющий секции, соединенные целью обратной связи содержащей фазовращатель, и высокочастот- ный тракт между источником высокочастотной мощности и первой ускоряющей секцией, в который включен фазовый инвертор, . Недостатком такого ускорителя является необходимость использования сильнаточного пучка для возбуждения резонатора на бегущей волне, образованного второй ускоряющей секцией вместе с каналом обратной связи и фазовращателем.

Целью дополнительного изобретения является повышение эффективности ускорителя за счет снижения. величины требуемого тока возбуждения °

Цель достигается тем, что в известном линейном ускорителе по авт. св. 11- 624546 вторая ускоряющая секция снабжена системой рециркуляции пучка, выполненной в виде канала транспортировки пучка с выхода второй секции на ее вход.

На чертеже приведена схема ускорителя.

Ускоритель содержит: инжектор первую ускоряющую секцию 2, вторую ускоряющую секцию 3, ввод и вывод которой соединены цепью обратной связи с фазовращателем 4, источник

5 ВЧ мощности, подключенный через импульсныи инвертор 6 фазы к входу первой ускоряющей секции 2 и система рециркуляции ускоренного пучка выполненная в виде канала 7 — )0 транспортировки пучка. Ускоряющая секция

3 вместе с каналом обратной связи и фазовращателем 4 образует резонатор на бегущей волне (РБВ ).

Ускоритель работает следующим образом, Рабочий цикл устройства включает в себя два периода — накопления ВЧ энергии в РБВ и использования запасенной энергии для дополнительного ускорения пучка.

В первый период рабочего цикла сгрупированный релятивистский пучок инжектируемый в РБВ из ускоряющей секции 2 вводится в секцию 3 и цир-, кулирует в ней посредством системы рециркуляции которая включает в себя каналы — 7 — 10. При времени циркуляции кратном периоду следования сгустков инжектируемого в РБВ пучка, наводимая им ВЧ мощность будет пропорциональна величине тока циркулирующего пучка, Переход к периоду использования запасенной в РБВ энергии для дополнительного ускорения пучка осуществляется посредством быстрого переброса фазы на 180, питающего ускоо ряющую секцию 2, источника ВЧ мощности (генератора) 5, посредством импульсного инвертора 6 фазы. Переброс фазы ВЧ поля на 180 на входе ускоо ряющей секции 2 вызывает изменение фазы инжектируемых в РБВ сгустков тока так же на 180 и, следовательно, ВЧ пале в секции 3 для них становится ускоряющим

Для примера был проведен расчет ускорителя, состоящего из одной ускоряющей секции и РБВ. В качестве волноводной секции была выбрана структура ЛУЭ на энергию 2 ГэВ ХФТИ

AH УССР, При величине импульсного тока 0,2 А и энергии ускоренных частиц на выходе первой секции 30 МэВ для однократной рециркуляции пучка прирост энергии на РБВ увеличивается в 2 раза (в случае многократной рециркуляции увеличение прироста энергии на РБВ будет кратно отношению циркулирующего в РБВ тока к току инжектируемаму из первой секции) по сравнению с известным ускорителем по авт. св. 9 624546, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить энергию ускоряемых частиц за счет использования рециркуляции пучка в период накопления ВЧ-энергии РБВ.

Ускоритель, выполненный по авт, ea, N 624546 в пределе может обеспечить двухкратное повышение энергии пучка инжектируемого в РБВ.

Поэтому для установок с предельным

1088644

Редактор Л,Письман Техред М,Гергель Корректор М.Максимишинeц

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 значением энергии ускоренного пучка применение предлагаемого устройства позволяет либо снизить снижениевеличины требуемогодля достиженияпредельной энергии токавожбуждения РБВ,либо сократить длинувторой ускоряющейсекции.

Заказ 7039/4 Тираж 793

ВНИИЛИ Государственного по делам изобретений

113035, Москва, Ж-35, Предлагаемый ускоритель может быть реализован либо как самостоятельное устройство, либо в виде приставки к имеющемуся ускорителю для расширения его функциональных возможностей.

Подписное комитета СССР и открытий

Раушская наб,, д. 4/5