Способ группирования электроновj ,ас;ь*:л.;юзиля ;|«1а] е1тйо'^еш'^!:'';и>&51'5и:ьлио1'?''<л ii ьн:ъл1;^~

293559

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскит

Сацизлнстическиз

Республив

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05Х1!.1969 (№ 1342819/26-25) М. Кл. Н 05h 7/00 с присоединением заявки №

Приоритет комитет са лелею изобретений и открытий при Сосете Министров

СССР

УДК 621.384.66(088.8) Опубликовано 18.IV.197 3. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 20Х1.1973

Авторы изобретения

Д. Г. Борисов и А. И. Грызлов

Заявитель а»; g,,g.»Ü..:AHA.i::

»

1

° =.

СПОСОБ ГРУППИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть применено в ускорителях для исследовательских целей и для промышленного использования.

Извесгны способы группирован ия электронов в линейных ускорителях на бегущих волнах. II âåñòío также, что для повышения группирующего действия помимо изменения фазовой скоросги применяют увеличение амплитуды волчы. Например, в секциями однородного волновода при небольших значениях скоростей группирование электронов осуществляют за счет скачка напряженности поля ускоряющей волны.

По известному способу заданное число частиц после прохождения определенного расстояния в секции собирается в наиболее узкий фазовый интервал»и распределяется в волне (диапрамма Слетера). Для того, чтобы при дальнейшем движевии фаза, занятая электронами, не расширилась вновь до исходного значения 2л, частицы вводят в зону, где напряженность поля ускоряющей волны увеличена, например, в шесть раз. При этом заданное число частиц попадает на внутренн ие фазовые орбиты и в дальнейшем не выходит из интервала, ограниченного этими орбитами.

Однако,,известный способ может быть применен с существенными ограничениями, когорые заключаются в том, что увеличен не напряженности ускоряющего поля лимитировано электрической прочностью волновода, а также граничным значением, при котором внутренние фазовые траектории пересекают ось абс5 цисс, что приводит к потере частиц. С дру»гой стороны, получение скачка напряженности между двумя зонами волновода за счет уменьшения напряженности в первой зоне приводит к нежелательному увеличению длины группи10 рователя обратно пропорционально квадратному корню из амплитуды напряженности поля.

Цель изобретения — устранить вынужденное увеличение длины группирующего устрой15 ства и закрепить результат группирования, достигнутый при vàèìåíüøåé длине и наибольшей напряженности поля в первой части устройства, путем использования во второй части группирующего устройства электромагнит20 ных колебаний более высокой частоты.

Для этого увеличение крутизны нарастания напряженности поля в интервале, где вокруг равновесной частицы расположено заданное

25 количество частиц, производят за счет перемены частоты колебаний на более высокую.

В результате этого частицы попадают на новые фазовые орбиты, соответствующие укороченной длине волны, и в дальнейшем не вы30 ходят из этих пределов.

293559

На фиг. 1 показано положение частиц на плоскости импульс — фаза в момент, когда они достигли конца первой части группирующего устройства и находятся в поле с исходной длиной волны; на фиг. 2 — положение частиц на плоскости импульс — фаза в начале второй части группирующего устройства в поле с частотой в четыре раза большей начальной и с прежней амплитудой; на фиг. 3 — распределение внутренних фазовых орбит.

На чертежах: р — импульс частицы, Pi— равновесный импульс, ср — фаза частицы, 1-— сепаратрисса, 2 — фазовые кривые, 6cp — фазовый интервал, в котором вокруг равновесной частицы собралось заданное количество частиц, 3 — кривая распределения частиц на плоскости импульс — фаза, соответствующая интервалу Ьр.

На фиг. 2 ЛФ вЂ” фазовый интервал, в котором могут происходить дальнейшие движения частиц в поле с повышенной частотой. Для удобства сравнения фиг. 1 и фиг. 2 масштаб по оси абсцисс на фиг. 2 изменен соответственно новой длине волны, так что линейная протяженность сгустка сохранена неизменной.

Заряженные частицы вводят в первую часть группирующего устройства и под воздействием электромагнитного поля заданной частоты и амплитуды группируют в узкие сгустки, занимающие заданный фазовый интервал оу (см. фиг. 1). Во второй части группирующего устройства амплитуду электромагнитных колебаний выбирают прежней, а частоту выбирают более высокой, например выше исходной в четыре раза. Это позволяет перевести большую часть частиц, занимающих интервал

5 асср, в зону, где крутизна нарастания напряженности поля выше, чем это было раньше, и следовательно, заставить их двигаться по новым фазовым орбитам. Частицы вводят во вторую часть группирующего устройства и пер0 реводят на новые фазовые орбиты (см. фиг. 2), при этом частицы оказавшиеся внутри сепаратриссы 1 на фиг. 2 в дальнейшем не выходят из интервала ЛФ. Дальнейшую группировку во второй части группирующего устройства

15 производят с учетом начальных условий (распределения частиц по импульсам и фазам в начале второй части группирующего устройства).

20 Предмет изобретения

Способ группирования электронов, заключающийся в том, что электроны пропускают через две части группирователя, в котором

25 возбуждают высокочастотное однородное поле, отличающийся тем, что, с целью снижения напряженности электрического поля группирователя, во второй части группирователя возбуждают бегущие волны с напряженностью

30 тока, равной напряженности в первой части группирователя, на частоте более высокой, чем в первой части, и кратной ей.

293559

t моиг / Puz 2

9 иг 3

Составитель И. Петров

Редактор Н. Караванская Техред Г. Дворина Корректор Н. Прокуратова

Заказ 167275 Изд. № 431 Тираж 755 Под нсное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2