Ускоритель заряженных частиц

 

УСКОР ГГЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ , содержаощй инжектор, источник высокочастотной мощности, импульсный дефлектор и две ускоряющие секции первая из которых через волноводный тракт соединена с источником высокочастотной мощности, а вторая состоит из двух подсекций - тормозящей и ускоряющей, соединенных линией обратной связи, содержащей фазовращатель, отличающийс я тем, что, с целью увеличения выходной энергии ускоряемого пучка , импульсный дефлектор установлен меящу первой ускоряющей секцией. и тормозящей подсекцией, а ускоряющая подсекция расположена на пути следования отклоненного дефлектором пучка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLIHAЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) Olla Н 05 Н. 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, t

7 Бс

К AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3293100/18-21 (22) 20.05.81 (46) 15. 11.85. Бюл. В 42 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (72) Б.В.Богданович, В.А.Останин и А.В.Шальнов (53) 621.384.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 624546, кл. Н 05 H 7/02, 26.04.77 r.

Авторское свидетельство СССР

9 708952, кл. Н 05 Н 7/02,10.05.78. (54)(57) УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАС-

ТИЦ, содержащий инкектор, источник высокочастотной мощности, импульсный дефлектор и две ускоряющие секции, первая из которых через волноводный тракт соединена с источником высокочастотной мощности, а вторая состоит из двух подсекций - тормозящей и ускоряющей, соединенных линией обратной связи, содержащей фазовращатель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выходной энергии ускоряемого пучка, импульсный дефлектор установлен между первой ускоряющей секцией. и тормозящей подсекцией, а ускоряющая подсекция расположена на пути следования отклоненного дефлектором пучка.

974о24

55 Ъ. Изобретение относится к ускорительной технике, а именно — к ускорителям заряженных частиц с сильноточными пучками и малой длительностью импульса тока, и предназна- 5 чено для использования в ядерной физике, радиационной химии, актива.ционном анализе, дефектоскопии, лучевой терапии и т.д.

Известен линейный ускоритель

1О электронов с накоплением энергии поля излучения, релятивистского пучка и использованием ее посредством инверсии фазы питающего СВЧ-генера-. тора. Поскольку в таком ускорителе 15 отбор энергии от пучка и его последующее ускорение производятся в одном и том же устройстве — резонато ре бегущей волны, то дополнительное ускорение за счет накопленной 2О энергии не может увеличить энергию пучка более чем 2 раза.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является ускоритель электронов, содержащий инжектор, 25 источник высокочастотной мощности, две ускоряющие секции, первая из которых через волноводный тракт соединена с источником высокочастотной мощности, а вторая состоит из двух подсекций — тормозящей и ускоряющей, соединенных линией обратной связи, содержащей фаэовращатель, и импульсный дефлектор, установленный между тормозящей и ускоряющей подсекциями.

В период использования занесенной энергии ускоряемый в этом ускорителе пучок проходит через ториозящую подсекцию. Это приводит, во-первых, к уменьшению набираемой пучком энергии и, во-вторых, к ухудшению качества ускоряемого пучка за счет увеличения фаэовой протяженности сгустков при торможении.

Целью изобретения является увеличение выходной энергии ускоряемого пучка. ч

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном устройст- 50 ве,содержащем инжектор, источник высокочастотной мощности, импульсный дефлектор и две ускоряющие секции, первая из которых через волноводный тракт соединена с источником высокочастотной мощности, а вторая состоит из двух подсекций — тормозящей и ускоряющей, соединенных линией обратной связи, содержащей фазовращатель, импульсный дефлектор установлен между первой ускоряющей секцией и тормозящей подсекцией, а ускоряющая подсекция расположена на пути следования отклоненного дефлектором пучка.

Структурная электрическая схема предлагаемого ускорителя приведена на чертеже.

Ускоритель состоит из инжектора 1, первой ускоряющей секции 2, источника 3 высокочастотной мощности, импульсного дефлектора 4, второй ускоряющей секции, состоящей из тормозящей подсекции 5, и ус,коряющей подсекции 6, соединенных цепью обратной связи с фазовращателем 7.

Тормозящая подсекция 5 расположена соосно с первой ускоряющей секцией 2, инжектором 1 и импульсным дефлектором 4, а ускоряющая подсекция 6 установлена на пути следования отклоненного дефлектором пучка.

Подсекции 5 и 6 образуют резонатор с бегущей волной (РБВ).

При влете ускоренного пучка из первой секции в тормозящую подсекцию происходит возбуждение РБВ, причем в течение первой части импульса тока дефлектор пропускает весь пучок в подсекцию 5. Электрическая длина линии связи между подсекциями выбрана таким образом, что разность фаз высокочастотных колебаний между подсекциями 5 и 6 равна

180"р т.е. поле в тормозящей подсекции возбуждается в противофазе по отношению к фазам колебаний в первой секции 2 и ускоряющей подсекции 6. Если в некоторый момент длительности импульса тока на дефлектор 4 подать управляющий сигнал, в течение которого пучок из секции 2 будет поступать в подсекцию 6, то в оставшуюся часть импульса тока частицы будут дополнительно ускоряться в подсекции 6.

Использование предложенного изобретения прн создании ускорителя на базе ускоряющих структур ЛУЗ на 2ГэВ ХФТИ АН СССР с длиной тормозящей подсекции 0,8 м и длиной ускоряющей подсекции 4,41 м даст выигрыш в энергии 15 — 20 Ж по сравнению с прототипом.