Система высокочастотного питания ускорителя заряженных частиц

 

СИСТЕМА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, .содержащая генератор ВЧ мощности, основной накопительный резонатор с входным и выходным устройствами связи , коммутирующий элемент ступенчатого изменения связи, вход которого соединен с выходным устройством связи piesoHaTopa, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения КЦЦ, а систему введены мост, два дополнита/1ьных накопительных резонатора. два дополнительных коммутирующих элемента ступенчатого изменения связи резонаторов и два направленных ответвителя , при этом первое входное плечо моста подключено к выходу генератора ВЧ мощности, выходное плечо к входному устройству связи основного резонатора к двум другим плечам моста подключены два дополнительных резонатора, при этом электрические длины трактов от выходных плеч моста до основного и одного дополнительного резонаторов L, и L. и от второго входного плеча моста до другого дополнительного резонатора L удовлетворяют условиям L,L4+h, . -i., С/3 где К 0+1Д2...i с h 0±lt2...; - дпина волны в волноводе, причем выходные устройства связи дополнительных резонаторов через коммутирующие элементы соединены с входными плечами первого направленного отю ветвителя, а его выходное плечо и выходное устройство связи основного реtc зонатора подключены к входным плечам 4 второго направленного ответвителя. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (»11)g Н 05 Н 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

1 . (21) 3746375/24-21 (22) Oi.06.»4 (46) 30. 11.90. Бюл. М 44 (71) Московский инженерно-физический институт (72) Б.Ю,Богданович и А.П.Игнатьев (53) 621.384.6 (088.8) (56) K.D,Farkos "RF Energy Сошргевsor" 1980 IEEE, МЕЕ-S, International .Microwase SymposiUm Digest, р. 84, 86.

Девятков Н.Д. и др. Формирование мощных импульсов при накоплении СВЧ энергии в резонаторе. — Радиотехника и электроника, 1980, т. 25, N 6» с. 1227. (54)(57) СИСТЕМА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, .содержащая генератор ВЧ мощности, основной накопительный резонатор с входным и выходным устройствами связи, коммутирующий элемент ступенчатого изменения связи, вход которого соединен с выходным устройством связи резонатора, о т л и ч а ю щ а я« с я тем, что, с целью увеличения К, в систему введены мост, два дополнительных накопительных резонатора, Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к сильноточным ускорителям заряженных частиц с малой длительностью импульса тока, предназначенных для использования в радиаци,онной хиьйюи» актив ацио ином анализе, ) ефектоскопии и т.д.

„.Я0„, 1202491 А 1

2 два дополнительных коммутирующих элемента ступенчатого изменения связи резонаторов и два направленных ответ" вителя, при этом первое входное плечо моста подключено к выходу генератора ВЧ мощности, выходное плечок входному устройству связи основного резонатора,- к двум другим плечам моста подключены два дополнительных резонатора, при этом электрические длины трактов от выходных плеч моста до основного и одного дополнительного резонаторов Ь » и Lg и от второго входного плеча моста до другого дополнительного резонатора Ь» удовлетворяют условиям

Ь =Lq+1A» Ь<+Ь =К где <=0+1+2 ° ° ° «»

h=0+1+2 «««» ф — длина волны в волноводе, причем выходные устройства связи дополнительных резонаторов через комму" тирук»цие элементы соединены с входными плечами первого направленного ответвителя, а его выходное плечо и выходное устройство связи основного резонатора подключены к входным плечам второго направленного ответвителя.

Целью изобретения является увеличение КПД, благодаря чему можно существенно повысить эффективность ускорителя.

На чертеже приведена структурная схема системы ВЧ питания ускорителя.

Она состоит из генератора 1 высокочастотной мощности и HBKoIIIITeJIhHQ

1202491

Корректор М, Пожо

Техред И.Моргентал

Редактор 0 Филиппова

Заказ 4342 Тираж 664 Подписное

ВН1ЫПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 го устройства, включающего один основной 2 и два дополнительных проходных резонатора 3 и 4, входные устройства, связи которых соединены с генератором через мост 5, Выходные устройства связи резонаторов через элементы для ступенчатого изменения связи 6, 7 и

8 соединены с входчыми плечами двух направленных ответвителей. При этом 10 два дополнительных резонатора 3 и 4 подключены к входным плечам одного направленного ответвителя 9, а основной резонатор и одно из выходных плеч направленного ответвителя 9 — к вход- 15 ным плечам направленного ответвителя 10.

Система работает следукщим образом.

В течение импу .са ВЧ мощности энергия запасается в резонаторах 2, 20

3 и 4. При .этом мощность от генератора 1 делится мосто 5 и поступает в два резонатора 2 и 3, а отраженная от них мощность ответвляется мостом в резонатор 4. Отраженная мощность от ре- 25 зонатора 4 с помощью того же моста направляется на два резонатора 2 и 3.

Электрическая длина водновода, соединяющего дьа первых резонатора 2 и 3 с резонатором 4, выбрана так, что волна, поступающая от генератора, синфазна с волной, отраженной от резонатора 4. Это позволяет ускорить переходный процесс накопления ВЧ энергии в резонаторах и увеличить эффективность преобразования энергии генератора в энергию, накопленную в структуре.

После окончания процесса накопления энергии резко увеличивается связь резонаторов с нагрузкой. При этом элементы 6, 7 и 8 изменяют связь резона торов так, что постоянные переходного процесса становятся равными. Это позволяет сложить ВЧ мощность из двух резонаторов 3 и 4 на направленном от етвителе 9 и направить на входное плечо другого направленного ответвителя 10, где происходит сложение мощности, выходящей из резонатора 2, с мощностью из двух других резонаторов.

Суммарный импульс подается на одно из выходных плеч направленного ответвителя 10 и поступает в нагрузку (ускоряющую секцию),