Линейный ускоритель заряженных частиц

 

Изобретение относится к ускорительной технике. Введение в линейный ускоритель (ЛУ) заряженных частиц ускоряющей секции 5- на стоячей волне, выполненной в виде бипериодической замедляющей системы или в виде цепочки связанных резонаторов, позволяет увеличить энергию ускоренных частиц, уменьшить длины ЛУ и повысить надежность его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 цп.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9? (1!) А1 (50 4 Н 05 Н 9/00 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOlNf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

??»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ (46) 23.11.88. Бюл. У 43 (21) 3838848/24-21 (22) 07.01.85 (71) Московский инженерно-Физический институт (72) А.Я.Саверский и И.С.П(едрин (53) 621.384.6(088.8) (56) Вальднер О.А. Линейные ускори- тели электронов. — М.: Атомиздат, 1966, с. 12.

Воронков P.М., Бойко В.А., 1Пмыгов А.Н., Филиппова М.В. Проект, сильноточного линейного ускорителя электронов. - Атомная энергия, 1959, т. 26, У 4, с. 248. (54) ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ

ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к ускорительной технике. Введение в линейный ускоритель (ЛУ) заряженных частиц ускоряющей секции 5 на стоячей волне, выполненной в виде бипериоднческой замедляющей системыили в виде цепочки связанных резонаторов, позволяет уве- личить энергнюускоренных частиц, уменьшить длины ЛУ и повысить надежность его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

13

Изобретение относится к ускорительной технике и может использоваться при разработке линейных ускорителей заряженных частиц.

Целью изобретения является увеличение энергии ускоренных частиц, уменьшение длины ускорителя и повышение надежности его работы.

На чертеже схематично изображена конструкция линейного ускорителя заряженных частиц с дополнительным ускоряющим резонатором или бипериодической заземляющей системой, под- ключаемыми на выходе ускоряющей секции °

ЛИнейный ускоритель содержит СВЧгенератор 1, СВЧ-тракт 2, трансформатор типа "волна" ТТВ 3, ускоряющую .секцию 4 на бегущей волне, дополнительную ускоряющую секцию 5 на стоячей волне (БЗС или ЦСР).

Мощность от СВЧ-генератора поступает в СВЧ-тракт на вход узла связи

СВЧ-тракта с ускоряющей, секцией (ТТВ). С выхода ТТВ мощность подается в ускоряющую секцию 4. Оставшаяся часть мощности далее подается .в ус" коряющую секцию 5 на стоячей волне в резонатор либо в бипериодическую замедляющую систему (БЗС) или в цепочку связанных резонаторов (ЦСР). Пучок заряженных частиц, например электро-. нов, ускоренный в ускоряющей секции на бегущей волне, дополнительно ускоряется в ускоряющей секции на стоячей волне, или в БЗС, или ЦСР.

Максимальное увеличение энергии может достигать величины в 1,5 раза больше величины энергии набранной заряженной частицей в ускоряющей секции на бегущей волне.

Преимущества предлагаемого технического решения можно пояснить следующими расчетными данными на примере однородной ускоряющей секции на бегущей волне. Максимальной энергии ускоряемая частица достигает на бесконечно большой длине секции и равна

1 преф, Е 1- е

33217 2 где Е, — напряженность ускоряющего поля в начале секции;

Ы вЂ” коэффициент затухания.

Если выбрать длину ускоряющей секции так, что поле на выходе будет в е раз меньше поля на входе, то энергия, набираемая заряженной частицей, будет составлять 0,632 W„ 4, а на выходе оставшаяся мощность

0,135 Pg будет рассеяна в нагрузке.

Увеличим длину секции вдвое, тогда максимальная энергия будет равна

0,865 W а оставшаяся мощность

15 0,02 Р, . Если выбрать длину секции в три раза больше первоначального значения, то максимальная энергия. будет равна 0,95 WÄp > . Таким образом длина увеличилась втрое, а энер" гия возросла в 1,5 раза. ПредполагаеМое техническое решение позволяет ту же задачу решить при незначительном увеличении длины ускоряюшей секции. Кроме того, для оптимального

25 распределения напряженности поля и повышения надежности работы ускори" теля в качестве ускоряющей секции на стоячей волне используют либо БЗС, либо ЦСР, общая длина которых не пре"

Зп вышает размера нескольких ячеек.

Ф ор мула из об ре те ни я i

1. Линейный ускоритель заряженных частиц, содержащий СВЧ-генератор, СВЧ-тракт, входной трансформатор типа волны и ускоряющую секцию íà бегущей волне, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии ускоренных частиц и уменьшения длины ускорителя, он снабжен дополнительной ускоряющей секцией на стоячей волне, установленной эа ускоряющей секцией на бегущей волне и подключенной к ней .

2, Ускоритель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, ускоряющая секция на стоячей волне выпол-..

50 нева в виде бипериодической замедляющей системы или в виде цепочки связанных резонаторов.

ВНИИПИ Заказ 6489 Тираж 832 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4