Многоканальная ускоряющая структура

 

СОНГ 3 СОВЕ ТСНИХ

COlIHA ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ

А3

„.Я0„„142 1 (5))5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЯЕННЬП4 НОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTl44 (46) 15,12,90, Бюл. У 46 (21) 4170340/21-24 (22) 30.12.86 (72) М.Л,Гусев, В.В.Кушин, С.Б.Манусаджян, С.В.Плотников, Д.Н.Селезнев, С.Б.Угаров и И,В.Хоменко (53) 621.384.6(088.8) (56) Брыэгалов Г.А. и др. Экспериментальное исследование электрического поля между многоканальными трубка- ми дрейфа в ускоряющей структуре.

Тезисы докладов 9 Всесоюзного семинара по линейным ускорителям эаряжен. юпс частиц. Харвков, 1985, с.7I

Шембель Б.К, и др. Ускоряющая система с параллельным соединением зазо-. ров. А.Э. т.29, Вып. 2, 1970, с.121 ° (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА (Б7) Изобретение относится к области ускорительной техники, Многоканальная ускоряющая структура (МКУС) выполнена в виде И1-образного Н"резонатора 3 с трубками 4 дрейфа. Трубки 4 дре, фа поочередно прикреплены к противоположным боковым поверхностям средней стенки 7 с помощью П-образных держателей 8 таким об ра зом, что площади поперечных сечений, ограниченных этими дер ателями, удовлетворяют выражению S; S, В;/В,, где

0,1,2..., B; — относительная ско" рость равновегной частицы в i-м зазоре, а высота h средней стенки 7 выбрана иэ выражения Ь Н;-r-U; /F,„ где Н, — расстояние от днища Ш-образного Н-резонатора 3 до оси центрального пролетного канала i-й трубки 4 дрейФа,U — потенциал i-й трубки 4 дрейфа,E „ - пробивное значение напряженности электрического поля, градиус трубки 4 дрейфа. Подстроечные элементы 10 расположены между двумя боковыми стенками 6 под днищем Ш-образного Н-резонатора 3. МКУС высоко зффективна за счет увеличения коэффициента захвата частиц в режиме ускорения. 2 з.п. ф-лы, I ил.

I 424111

Изобретение относится к ускорительной технике, н частности к области линейных резонансных ускорите- лей, и может быть использовано при созидании новых и реконструкции действующих ускорителей.

Пель изобретения — повышение эффективности структуры эв счет увеличения коэффициентв захвата частиц в

1.ежим ускорения.

Нв чертеже приведена ускоряющая структура, общий вид.

Структура содержит вакуум-плотный кожу с 1, узел ввода ВЧ мощности 2, 15 объемный lll-образный резонатор 3 с трубками 4 дрейфа, которые прикреплены держателями 5 к сторонам стенок

6 и 7 резонатора. Трубки дрейфа присоединены к средней стенке 7 при по- . 2O мощи П-образных держателей 8. Для облегчения процесса юстировки трубок дрейфа на участке формирования пучка ,цержатели и местах сочленения снабжены кстировочными устройствами 9. Для обеспечения тонкой ВЧ-подстройки резонатора на заданную частоту между

Ж коными стенками резонатора 6 с внешней стороны днища закреплены подстроечные элементы 10. Выходньle торцы боковых стенок резонатора имеют вырезы II.

Э5

Ускоряющая структура работает сле" дующим образо ..

При введении ВЧ-энергии через узел ввода 2 н зазорах между трубками 4 дрейфа ноэникает высокочастотное электрическое поле, а в пространстве между боковыми стенками 6 резонатора 4р

3 возбуждается в основном магнитное иоле. За счет наличия средней стенки

7 v П-образных держателей 8 удается локализовать магнитные поля между соседними держателями, размещенными 45 с обеих сторон средней стенки. Это приводит к перераспределению электрических полей н зазорах между трубками дрейфа, Напряженность электричес" кого поля в i зазоре между трубками дрейфа пропорциональна площади поперечного сечения фигуры, образованной i держателем и средней стенкой.

Дчя обеспечения планного нарастания напряженности электрического поля н ускоряющих зазорах, а между трубками дрейфа на участке формирования пучка достаточно ныполнить следующее условие:

s, -s,.в,/в,, где В; — относительная скорость раз" новесной частицы в середине ускоряющего зазора с индексом i i 1,...,N.

Высота средней стенки h выбрана иэ соображений обеспечения необходимой электрической прочности в промежутках между трубками дрейфа и дополнительной стенкой. Пусть H — расстояние от днища резонатора до центрального канала структуры, г — радиус трубок дрейфа, U — потенциал на трубке дрейфа. Тогда высота дополнительной стенки Ь будет определяться иэ соотношения

h НГ "11/Вп где Е - пробойная напряженность пр электрического поля, г - радиус трубки дрейфа.

Трубки дрейфа 4 на участке регулярного ускорения могут быть присоединены к боконым стенкам резонатора обычным образом. Но для обеспечения одинаковой напряженности электрического поля на этом участке выходные торцы боковых стенок резонатора имеют наклонные вырезы ll. Точная подстройка частоты резонатора без заметных изме" нений распределения электрического поля и зазорах между трубками дрейфа осуществляется путем перемещения под" строечных элементов 10 установленных снаружи реэонатора параллельно его днищу. Так как к установке трубок дрейфа на участке формирования пучка предъявляются особенно жесткие требования, то нсе П-образные держатели и местах присоединения их к дополнительной стенке снабжены специальными юстировочными устройствами

9, вьчолненными в ниде болтовых соединений.

Выполненная таким образом ускоряющая структура позволяет получить заданное нарастание электрического по- ля на участке ф. рмиронаиия, обеспечить равномерность электрического поля на участке регулярного ускорения, обеспечить выход на рабочую частоту без искажений ускоряющего электрического поля, и простоту и надежность юстировки ускоряющего канала.

Все это способствует повышению коэффициента захвата частиц в рвким ускорения, а следовательно, и повышению электронного КПЛ ускорителя.

Составитель Е, Громов

Техред ?I.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Редактор В.Фельдман

Тираж 6 5 Подписное

ВПИИ11И Государственного ко.гитета СССР го делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раущская нлб., д, 4)5

Заказ 433 5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгор >л, ул. Проектная, 4

3 1424

Фор мул аиэобретечи я

l, Многокецальная ускоряющая структура выполненная в виде 1-сбраэ5 ного Н-резонатора с трубками др: йфа, укрепленными на стенках резо атора с помощью дер ателей, и снабженн .я подвижными подстроечными элементами, с т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности структуры эя счет увеличения коэффициента захвата частиц в режим ускорения, первые М трубок дрейфа поочередно прикреплены к противоположным боковым поверхностям средней стенки с помощью П-обраэных держателей так, что площади С; поперечных сечений. ограниченных этими. держателями удов,летворяют выражению 20

В;

S S в

ll где l" 2 М вЂ” номер скорякщей тру ки il, — относительная -коpnсть уавньве. „ и ч-".с1ицы в 1 ч la зоре. а высота 4(М) средней:.телки выбрана согласно выражению

h Í, -r — U,,iF,„ где ll — расстояние от днища реэона-! тора до оси центрального пролетного к нала i-A трубки дрейфа, м, U, - пот нциал i-й трубки дрейфа, В; Е„

Пр-. дивane эначЕНИЕ НаПрЯжЕииоСти электричесrcorn поля, В/и, г - радиус трубки дрейфа, и.

2. Структура по п.l, о т л и ч аю щ а я с я тем, что подстроечные элементы выполнены в вид перемычек, расположенных псд днищем резонатора между дв,мя боковыми стенками.

3. Структура по пп. l и 2, о т лич ающа я с я тем, что, ч вы-ходных торцах стенск выполнень выреэы,