Линейный ускоритель электронов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИК

0% (!!! (5!)5 H 05 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ИТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБретений и ОткРыт!Ф (46) 30. 08. 90. Бюп. Н 32 (6!) 624546 (2!) 4!50782/24-2! (22) 04.08.86 (7!) Московский инженерно-физический институт (72) Б.Ю.Богданович, А.П.Игнатьев, В.А.Останин и В.В.Яненко (53) 62!.384.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 624546, кл. Н 05 Н 7/02, !977. (54) ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ (57) Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к сильноточным ускорителям заряженных частиц с малой длительностью импульса тока, Линейный ускоритель электронов (ЛУЭ) содержит инжектор !, ускоряющие секции 2, 4, генератор 3 высокочастотой (ВЧ) мощности, фазовращатель 5, ускоряющие резонаторы (УР) 6; канал 7 транспортировки электронного пучка.

В переходном режиме амплитуда мощности ВЧ-поля, падающего на УР 6, превьппает мощность поля, поступающего на них в установившемся режиме. Это приводит к увеличению скорости накопления ВЧ-энергии в них. Значение запасенной энергии ВЧ-поля в резонаторах достигает максимума, когда напряженность поля на входе в ускоряющую секцию становится равной нулю. В этот момент электронный пучок по каналу 7 поступает на вход УР б и ускоряется, используя запасенную"в них энергию. ЛУЭ высокоэффективен. кп.

1402237

НпйИПИ Заказ 3092

;Тираж 664 Подписное

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

Изобретение отпосится к ускорительной технике, а именно к сильноточным ускорителям заряженных частиц, . с малой длительностью импульса тока, 1 и предназначено для использования в ядерной физике, радиационной химии, активационном анализе, дефектоскопии.

И Теде

Целью изобретения является повыше- Я ! ние эффективности за счет увеличения, выходной энергии ускоренных электро-! нов. ! Ка чертеже приведена структурная схема ускорителя. t5

Ускоритель состоит из инжектора ! ,,первой ускоряющей секции 2, ВЧ-питание которой осуществляется от генератора СВЧ-мощности 3, и накопительного устройства, включающего в себя вторую ускоряющую секцию 4 (к примеру, отрезок замедляющей структуры круглого диафрагмированного волново« да), вход и выход которой соединены . .линией обратной связи с,фазовращате- 25 лем 5, В линию обратной связи введены ускоряющие резонаторы 6, при этом

ВЧ-выход второй ускоряющей секции через фазовращатель соединен с входом первого резонатора, а. ВЧ-вход второй go ускоряющей секции соединен с ВЧ-вхо.дом второго резонатора. Фазовращатель

S настроен так, что электрическая " ина тракта обратной связи кратна о, 360 . Выход второй ускоряющей секции через канал 7 транспортировки электронного пучка соединен с входом первого ускоряющего резонатора.

Ускоритель работает следующим образом. 40

В течение первой (основной) части длительности импульса тока пучка проИсхбдит заласение энергии поля излучения пучка в резонаторах 6. В начальный момент времени почти вся

Энергия поля излучения отражается от ускоряющих резонаторов 6 и накаплиВается в резонаторе, образованном второй ускоряющей секцией 4 и трак ом обратной связи. Вследствие этого мощность ВЧ-поля, падающего на отверстия связи резонаторов 6, быстро возрастает. В стационарном режиме обратная связь между резонаторами 6 отсутствует, так как все излученное из второй ускоряющей секции 4 ВЧ-поля поступает только в первый резонатор 6, компенсируя омические потери в нем.

В переходном режиме амплитуда мощности ВЧ-поля, падающего на резонаторы, превышает мощность поля, поступающего на резонаторы в установившемся режиме. Это приводит к увеличению скорости накопления ВЧ-энергии в них.

Значение запасенной энергии ВЧ-поля в резонаторах достигает своего максимального значения, когда напряженность поля на входе в ускоряющую секцию становится равной нулю. В этот момент времени электронный пучок по каналу транспортировки поступает на вход ускоряющих резонаторов H ускоряется, используя запасенную в них энергию.

Данный ускоритель имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом.

Выполнение накопительного устройства предложенным образом позволяет увеличить амплитуду тока лучка, благодаря этому удается запасти больше энергии ВЧ-поля излучения пучка, что и обуславливает больший прирост энергии электронов в накопительном элементе.

Формула изобретения

Линейный ускоритель электронов по авт. св. Р 624546, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения выходной энергии ускоренных электронов, в цепь обратной связи второй ускоряющей секции введены два дополнительных последовательно расположенных и соосных между собой ускоряющих резонатора, ВЧ-вход первого из которых соединен с выходом фазовращателя, а ВЧ-вход второго соединен с входом второй ускоряющей секции, при этом между выходом второй ускоряющей секции и входом первого дополнительного резонатора расположен введенный канал транспортировки электронного лучка.