Пролетный канал сильноточного импульсного ускорителя электронов

 

ПРОЛЕТНЫЙ КАНАЛ СИЛЬНОТОЧНОГО ИМПУЛЬСНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ образованный поверхностями двух трубчатых коаксиально расположенных электрбдбв, которые в осевой сечении вьшолнены ступенчатыми, о т л и ч а ю til и и с я тем, что, с целью упрощения обработки результатов измерений при использобании канала для оп эеделения параметров пучка, электроды канала вьтрлнены так, что произведение соответствую1цйх радиусов внешнего и внутреннего электронов есть Величина постоянная по всему пролетному каналу, а длина Ступеньки вдоль оси составляет не менее 6 разностей между внешним и внутренним радиусами пролетного канала. (/} С

СООЭ СОВЕТСНИХ .ООЛЮДЮПИВ

ЩСОУБ ЛИК аа 03k <щ> Н О5 Í 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ (21) 2700626/ 18-25 . (22) 30. 11. 78 (46) 30. 03. 84. Бюл. М 12 (72) Г.Л. Громов, И. Н. Сливков и,С.Е. Соковнин (53) 621.384.6(088.8) (56) 1. Мхеидзе и др, "Журнал экспериментальной и теоретической физики", Т.63, 1972, с.104.

2. Авторское свйдетельство СССР по заявке 92519096/18-25, кл. Н 05 Н 7/00, 1977. (54)(57) ПРОЛЕТНЫЙ КАНАЛ СИЛЬНОТОЧНОГО ИМПУЛЬСНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ образованный поверхностями

I двух трубчатых коаксиально расположенных электродов, которые в осевом сечении выполнены ступенчатыми, отличающийся тем, что, с целью упрощения обработки результатов измерений при использовании канала для определения параметров пучка, электроды канала выполнены так, что произведение соответствующих радиусов внешнего и внутреннего электронов есть величина постоянная по всему пролетному каналу, а длина ступеньки вдоль оси составляет не менее 6 разностей между внешним и внутренним радиусами пролетного канала.

»» д".ю» - »»

Изобретение относится к ускори. тельной технике, а более конкретно к сильноточным импульсным ускорите й»»»и»»»»»»4- .»л лям электронов.

Известны пролетные каналы сильноточньи импульсных ускорителей элект"с ронов, выполненные в виде трубчатых электронов 1 $. -;:-. ---,.;:= - - - — : —: -. Одйако эти каналы не могут быть использованы для определейия параметров пучка по бесконтактным иэмере. Й ям про»дольньм составляющим магнитного поля. Йзвестей пролетный канаКсйлън»о точного импульсного -ускорителя электронов, образованный поверхнбстями " двух трубчатых коаксиально расположеййых электродов, которые в oceioM сечении выполнены ступенчатыми j2).

При -использовании такого -канала для определения параметров пучка

Ifo Йэмерейиям» " продольйый с»остайкин»ющйх магнитного оля необходима сложная математическая обработка реэульта тов измерения заключающаяся в решеййи системы нелинейных уравнений.

Цель *изобретения - упрощение обра ботки результатов измерений If))H ис— riîëüýîâàíèé npолетйого кан ла "для определения параметров пучка.

Это достигается тем, что электроды йройетного канала ускорителя выполнены так, что произведение соответст"" вующих радиусов внутреннего и внешнего электродов естЬ величина постоян ная по всему пролетному каналу, а длина ступеньки вдоль оси составляет не менее 6 разностей между внешйим и внутренним радиусами пролетного

t канала;

На чертеже схематически изображе но осевое сечение трубчатого пролет його канала. радиус внутреннего электрода 1 и вйешнего электрода 2 соответственно

Р„ и Я, вне ступеньки и R, и Й по длине ступеньки. Радиусы электродов выб-. рай»ы таким образом, что " а a "- pi

1Ф 14

Длина ступеньки вдоль оси составляет не менее 6(Я - Й ) Ведущее магнит4 1 ное поле 4 направлено iio оси прдлет-, ного канала. При-йжичии этого йоля, »»»- Й го поля, =ызванного собственйым объемным зарядом трубчатого электрического пучка 3 с вйутр»ейИм йбйе»Шним радиусами соответственно R. и R5 = - (вйЖьййе ускоренйЪдг электройов ийеет

73 5144 2 сложный вид. С некоторым упрощением можно считать, что каждый электрон пучка участвует в трех движениях: первое — движение вдоль силовой ли5. нии магнитного поля, то есть вдоль оси пролетного канала, второе - движение в плоскости, перпендикулярной

---.- -к плоскости чертежа по ларморовской

I. окружности с центром на соответствующей силовой линии из-за наличия в общем случае, перпендикулярной к магнитному полю составляющей скорости электронов, третье - движение в плоскостй, перпендйкулярной к плоскости чертежа вокруг оси пучка в результате дрейфа электронов в скрещеннйх электрическом E и магнитном g полях.

Второе и третье движения вызывают изменение продольного магнитного

>р поля . Магнитный потокФ в толще пучка, вызванный вторым двйжением, определяется выражением

27i 3Kv„ ф = "Р (il

* ec Bv где 3 — ток пучка, Ч., - перпендикулярная составляющая скорости электронов, Ч вЂ,продольная составляющая ско11 рости электронов, - энергия электронов

С - скорость света;

8 — заряд электронаЧерез контур, охватывающий все поперечное сечение пучка, магнитный

35 поток Ф, вызванивай третьйм видом движения электронов, в пучке с рав номерной плотностью определяется выраженйем о:Р

Ф =—

@ 2 4

5v 3@в

11 R

Х Х 2 2

1ð ð -1/2 фЩффЩЯЦ.Д »»1Р У»». "= . = »- Д» -»»»а : м »»»»»»:»» р ;Щ»»»»., »

45 где Х=й - Я вЂ” отклонение характерного радиуса пучка R от величины

При определении параметров пуч5О ка по измеряемым суммарным магнитным потокам, в которые слагаемйми, входят магнитные потоки Ф щ и фдр а ""прототипе необходимо решение системы нелинейных уравнений (1) и (2)

55 для различных сечений канала. В предлагбембм пролетном канале, где выполнено условие R< P< R

735144 ф, eev«c2 /2

2ЛЗЕ 4 Фу Ф4 (6) Редактор Л. Письман Техред И.Метелева КорректоР А.Тяско

Заказ 2406/3 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

t гдеФ вЂ” магнитный поток, вызванный третьим видом движения электронов, через контур, охватывающий все поперечное сечение пучка в районе ступеньки.

Соотношение (3) справедливо, если поток ф pèçèåðÿåòñÿ на достаточном удаленйи от границ ступень- IS ки, т.е, в ее середине, При выбранной длине ступенъки влиянием краевых эффектов на границе ступеньки можно пренебречь, Из соотношений (1) и (3) следует, 20 что по измеренным в сечении ступеньки и вне ее суммарным магнитным потокам ф и ф - вызванным совокупнос-

I тью второго и третьего вида движения электронов может быть легко 25 определен магнитный поток ф*„,, и поперечная скорость электронов: ф ф у ф о 4

2Юц

На основании соотношения (4) по измеренным суммарным магнитным потокамФ иФ может быть определена величина магнитного потбка Ф по которым, в свою очередь, определяется характерный радиус пучка.

Таким образом, достигается цель изобретения — существенно упрощается обработка результатов измерений продольных составляющих магнитного " поля для определения параметров пучка поскольку вместо системы уравнения параметры пучка связаны с результатами измерений прямыми соотношениями.

Совокупность отличительных признаков пролетного канала, а,именно: вы -. полнение электродов таким образом, что R Я = Я. Я,,и длина ступеньки превышает 6 (Я вЂ” К ) позволяет существенно упростить обработку результатов измерений.

Изобретение может найти применение в сильноточных импульсных ускорителях электронов и в мощных электровакуумных приборах.