Способ измерения распределения час-тиц по энергиям b разгруппированномпучке b синхротроне

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советския

Социалистических

Республик

< и794?85

К АВТОРСКОМУ CO 6ЯЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву рцм. кл.з

Н 05 Н 7/00 (22) Заявлено 030778 (21) 26 376 1Н18-25 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетГосударстаеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 070181, бюллетень Н9 1 (53} УДК 821, 384.,634 (088,8) Дата опубликования описания 070181 (72) Автор изобретения

Г, Г, ГуРов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ

ПО ЭНЕРГИЯМ В РАЗГРУППИРОВАННОМ ПУЧКЕ

В СИНХРОТРОНЕ

1

Изобретение относится к области ускорителей техники и может быть ис- : пользовано при разработке .систем измерения пучков в циклических ускорителях и накопителях, 5

Известен способ измерения распределения частиц по энергиям в разгруппированном пучке в синхротроне 1 1), основанном на воздействии на пучок продольным высокочастотным электри- 10 ческим полем, частота которого плавно перестраивается.

Согласно известному способу, под действием продольного высокочастотного поля в пучке образуется зона . 1.5 группировки, которая в процессе перестройки частоты перемещается по спектру, возбуждая переменную возбуждающую тока, на основании измерений которой определяют спектр пучка. Недостатком известного способа является большая длительность процесса измерения.

Прототипом данного изобретения является способ измерения распределения частиц по энергиям в разгруппированном пучке в синхротроне 2, основанный на создании азимутальной неоднородности плотности пучка.

Согласно известному способу на пучок воздействуют продольным высокочастотным .полем. При этом высокочастотное поле образует зону группировки, энергетический размер которой мал по сравнению с энергетическим размером пучка. В процессе перестройки частоты зона группировки перемещается по энергетическому спектру пучка, возбуждая переменную составляющую тока, пропорциональную плотности пучка в данной точке спектра. Измеряя зависимость переменной составляющей тока пучка от частоты высокочастотного поля, вычисляют распределение частиц по энергиям, Известный способ имеет тот недостаток, что для повышения точности измерений необходимо уменьшить энергетический размер зоны группировки, при этом снижается допустимая скорость перестройки частоты и, соответственно,увеличивается время измерения, Целью данного изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. сокращение времени измерений.

Поставленная цель достигается тем, что протяженность создаваемой зоны азимутальной неоднородности

Формируют малой по сравнению с пери794 785

Метром синхротрона, а энергетичес кий размер ее — равным энергетическому размеру пучка, после чего в процессе циркуляции пучка измеряют изменяющееся распределение неоднородности, и íà основании этих измерений определяют распределение частиц -по энергиям v пучке.

Изобретение поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показано начальное положение пучка в координатах энергия-азимут синхротрона. Штриховкой выделена область, где создана азимутальная неоднородность. На . фиг. 2 показана расширяющаяся зона неоднородности, а на фиг. 3 — сигналы азимутальной (кривая 1) и энергетической (кривая 2) неоднородностей в пучке.

Согласно данному способу в пучке создают зону азимутальной неоднородности (фиг. 1). В частности, неоднородностью может служить азимутальный разрыв пучка. Поскольку период обращения частицы в синхротроне пропорционален ее энергии, то в процессе циркуляции пучка зона неоднородности расширяется по азимуту, как показано на чертеже (фиг. 2). После расширения зоны неоднородности из— меряется азимутальное распределение плотности частиц (например, с помощью широкополосного датчика тока пучка). Сигнал на выходе датчика можно представить в виде суммы двух составляющих: одна создается азимутально-однородным пучком, другая — зоной неоднородности ., Поскольку азимутально-однородный пучок создает неизменный по времени сигнал, в дальнейшем можно рассматривать только неоднородную часть пучка (фиг. 3). Зона неоднородности дает проекцию на направление движения пучка, таким образом сигнал на выходе измерителя азимутального распределения — 1 содержит информацию об энергетическом распределении — 2.

На фиг. 3 видно, что форма сигнала азимутальной неоднородности тем ближе к форме энергетического распределения, чем в бдльшей степени длина проекции неоднородности превышает начальную длину возмущения. Максимально допустимая длина проекции равна периметру сихротрона, отсюда вытекает необходимое условие малой азимутальной протяженности начальной неоднородности.

Азимутальная неоднородность в пучке может быть создана различными способами с помощью основных техноло © гических систем ускорителя, например, путем частичного заполнения азимута при инжекции пучка, путем выброса частиц импульсными выводны. ми устройствами и т,д, f5 Быстрота распространения возмущения плотности по периметру кольцевого ускорителя обуславливает сокращение времени измерений по сравнению с прототипом при равной точности измен рений.

Формула изобретения

Способ измерения распределения частиц по энергиям в разгруппированНом пучке в синхротроне, основанный на создании азимутальной неоднородности плотности пучка, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью сокращения времени измерений, протяженность создаваемой зоны азимутальной неоднородности формируют малой.по !!сравнению с периметром синхротрона, а энергетический размер ее — равным

З5 энергетическому размеру пучка, после чего в процессе циркуляции пучка измеряют изменяющееся распределение неоднородности, и на основании этих измерений определяют распределение частиц по энергиям в пучке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. М. J. de Jonge and E. W. Messerschmid !ЕЕЕ Transact . on Ruclear

Sci, Vol. NS-20, Р 3 1975 p ° 7962. E. У. Hesserschmid. А Computer

Model For RF Beam Scaning, CERN

/ISR-RF/, р. 30, 1973 (прототип).

794785

Фиг.5

Составитель В. Краснопольский

Техред С,Мигунова. Корректор B,Ñèíèöêàÿ

Редактор Н. Воликова

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

Закаэ 947б/4 Тираж 898 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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