Устройство для осциллографического исследования электронных пучков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРА- ФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ, содержащее систему двух одинаковых полых резонаторов, используемых в качестве отклонякщих элементов и расположенных друг за другом вдоль оси исследуемого пучка, в стенках которого сделаны проходные отверстия, центры отверстий лежат на оси исследуемого пучка, о т л и— чающееся тем, что, с целью улучшения разрешающей способности устройства^ по фазам и исследования энергетических распределений электронов в различных фазовых сечениях пучка, резонаторы выполнены цилиндрическими и расположены друг за другом таким образом, что их оси параллельны друг другу и лежат в двух взаимноортогональных плоскостях,проведенных через ось проходных отверстий .i(Лi 4Q-^>&-czZb->&:Г ^3 ^ //\^1Хсл У1;осоо

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) (д) 4 Н 05 Н 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й МОМИТЕТ СССР пО делАм изоБРетений и ОтнРитий

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1758245/25 (22) 09.03.72 (46) 30.09.86. Бюл. Ф 36 (7 1) Институт химической кинетики и горения СО AH УССР (72) А.С.Богомолов, Е.М.Закутов и И.В.Шеболаев (53) 62 1.385(088.8) (56) IEEE Trans. Nucl. Sci. NS — 12,3, 1002," 1965.

Сб. "Ускорители", М., Атомиэдат, 1960, с. 121 — 123 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ

ПУЧКОВ, содержащее систему двух одинаковых полых резонаторов, испольэуемых в качестве отклоняющих элементов и расположенных друг эа другом вдоль оси исследуемого пучка, в стенках которого сделаны йроходные отверстия, центры отверстий лежат на оси исследуемого пучка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения разрешающей способности устройства по фазам и исследования энергетических распределений электронов в различных фазовых сечениях пучка, резонаторы выполнены цилиндрическими и расположены друг эа другом таким образом, что их оси параллельны друг другу и лежат в двух . взаимноортогональных плоскостях,про- I веденных через ось проходных отверстий.

550930

Изобретение относится к области ускорительной техники и предназначено для осциллографического исследования электронных пучков.

Известно устройство круговой развертки луча, выполненное в виде двух .полых резонаторов с распределенными параметрами.

В этом устройстве развертка пучка осуществляется под действием толь. ко одного типа поля, а именно поперечного магнитного поля.

Известно устройство для осциллографического исследования электронных пучков, содержащее систему двух одинаковых полых резонаторов типа щель-отверстие, настроенных на частоту следования электронных сгустков и используемых в качестве отклоняющих элементов. В этом устройстве резонаторы расположены друг за другом вдоль оси исследуемого пучка. В их стенках сделаны проходные отверстия, центры которых лежат на оси исследуемого пучка.

Отклоняющие резонаторы такой системы создают на плоскости регистрации электронов, например на флуоресцентном экране, кольцевую развертку исследуемого пучка. Конструкция резонаторов и самого устройства такова, что.электроны исследуемого пучка взаимодействуют только с одним типом поля — поперечным электрическим.

Недостатком такого устройства является малая разрешающая способность при исследовании фазовых характеристик электронных пучков, а также невозможность исследования с помощью этого устройства энергетических распределений электронов в различных фазовых сечениях пучка. Указанные недостатки связаны с тем, что линия фазового сечения на картине кольцевой развертки электронов с энергиями до 500 кэВ является сложной кривой (линия 4 на фиг. 4). . Цель изобретения --улучшение разрешающей способности устройства для осциллографического исследования электронных пучков по фазам и исследование с помощью такого устройства энергетических распределений электронов в различных фазовых сечениях пучка.

Цель достигается тем, что отклоняющие резонаторы в предложенном

1О

55 устройстве выполнены цилиндрическими и.расположены друг за другом таким образом, что оси цилиндрических полостей резонаторов параллельны друг другу и лежат в двух взаимноортогональных плоскостях, проведенных через ось проходных отверстий.

Особенность такого расположения резонаторов относительно оси пучка состоит в том, что электроны исследуемого пучка взаимодействуют с двумя типами полей — поперечным по отношению к пучку магнитным и продольным электрическим.

На фиг. t изображена схема предложенного устройства, на фиг. 2 расположение резонаторов относительно оси исследуемого пучка.

В процессе работы мощность от внешнего источника 7 через фазовращатель 6 (который предназначен для изменения общей фазы колебаний в резонаторах 1 и 2) и раздвоитель 5, который делит ее строго пополам, поступает по отрезкам коаксиальной линии

4 в систему резонаторов 1 и 2. Частота СВЧ колебаний источника 7 равна частоте следования электронных сгустков исследуемого пучка. Через проходные отверстия 3 пучок попадает в полости резонаторов и взаимодействует с электрическимии магнитными полями возбужденных в резонаторе колебаний. Поля одного из резонаторов, например первого, отклоняют электронный пучок в горизонтальной плоскости, а поля резонатора 2 — в вертикальной, В результате на плоскости регистрации электронов, например .на флуоресцентном экране, наблюдают кольцевую развертку пучка. Подбором сдвига фаз между колебаниями в резонаторах добиваются необходимой формы кольцевой развертки.

На фиг. 3 и 4 показаны разные формы кольцевой развертки пучков электронов с различными энергиями (50кэВ— кривая 1, 40 кэ — кривая 2, 60 кэВФ о о кривая 3) и фазами (О, 30 о

360 ) для частного случая расположения резонаторов когда r =r = - —

Ф

4а с 1 где 2 405 радиус резонато

7 ра, f — рабочая частота (частота следования сгустков), с — скорость света в вакууме.

В данном случае взаимодействие электронов исследуемого пучка с поз 550930 лями резонаторов происходит в области максимума магнитного поля. При этом амплитуда электрического поля

Е = 0,34 Е„ „, где Е „- амплитуда электрического поля в центре резонатора.

Результатом предложенного выполнения и расположения резонаторов от.носительно исследуемого пучка является то, что линия фазового сечения учка, т.е. линия, соединяющая точки а картине кольцевой развертки, сответствующие электронам раэличньм нергий с одинаковыми фазами, становится практически прямой, проходящей через ось проходных отверстий.

Это в значительной степени облегчает исследование энергетических распределений электронов в различных фазовых сечениях пучка с помощью предложенного устройства.

550930

Редактор Л.Письман Техред М.Ходанич

Корректор Т. Колб

Заказ 5256/2 Тираж 765

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектня, 4