Устройство управления мощностью микроволнового излучения линейного ускорителя

 

Устройство предназначено для независимого управления амплитудой и фазой микроволнового излучения линейного ускорителя. Устройство управления содержит первое симметричное гибридное соединение (36), состоящее из первого плеча (34), предназначенного для приема входного СВЧ излучения, второго плеча (42), связанного с первой нагрузкой (14), и третьего плеча (38), связанного со вспомогательной нагрузкой (40). Кроме того, устройство управления содержит второе симметричное гибридное соединение (52), состоящее из первого плеча (50), связанного с четвертым плечом (44) первого симметричного гибридного соединения (36), и третьего плеча (54), связанного со второй нагрузкой (16). Первый и второй подвижные короткозамкнутые элементы (58, 62) связаны соответственно с вторым и четвертым плечами (56, 60) второго симметричного гибридного соединения (52). Входное СВЧ излучение, отраженное первым и вторым подвижными короткозамкнутыми элементами (58, 62), направляется через второе симметричное гибридное соединение (52) во вторую нагрузку (16). Амплитуда и фаза СВЧ излучения, попадающего во вторую нагрузку (16), могут регулироваться независимо друг от друга. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения первая и вторая нагрузки (14, 16) выполнены в виде первой и второй секций волноводного ускорителя (1, 2), а контроллер (66) используется для вывода регулируемого электронного луча (20) линейного ускорителя (10). Изобретение обеспечивает возможность управления амплитудой и фазой мощности микроволнового излучения. 4 с. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Область техники Настоящее изобретение относится к области устройств управления мощностью микроволнового излучения, в частности, к устройствам управления, предназначенным для независимого управления амплитудой и фазой микроволнового излучения. Заявляемое устройство предназначено, в основном, для использования в линейном ускорителе для управления выходной энергией излучения, но не ограничивается этим применением.

Предшествующий уровень техники Линейные ускорители, питаемые энергией микроволнового излучения, широко используются при радиотерапевтическом лечении, радиационной обработке материалов и в физических исследованиях. Такие ускорители обычно содержат источник заряженных частиц, например, источник электронов, волноводный ускоритель, который возбуждается энергией микроволнового излучения, и систему транспортировки луча.

Во многих случаях применения этих ускорителей требуется регулировка выходной энергии ускоренных частиц. Например, линейный ускоритель можно применять при лечении различных злокачественных новообразований путем локального подвода к опухоли высокой дозы излучения. Излучение с низкой энергией можно использовать для лечения только определенных видов злокачественных опухолей, поскольку для лечения глубоко расположенных опухолей требуется излучение с более высокой энергией. Таким образом, необходимо разработать системы радиотерапевтического лечения, генерирующие выходные пучки с энергией, уровень которой можно изменять в зависимости от вида опухоли.

Хотя линейные ускорители работают в оптимальном режиме только при определенном уровне энергии, известно много различных способов регулирования выходной энергии линейных ускорителей. Один из них заключается в изменении входной мощности микроволнового излучения в волноводном ускорителе. Его недостатком является возрастание разброса энергии луча, что приводит к уменьшению захвата электронного луча и ограничению диапазона регулирования. В другом известном устройстве необходимо использовать две секции волноводного ускорителя. Мощность микроволнового излучения, подводимого к секциям волноводного ускорителя, меняется в зависимости от амплитуды и фазы волны. Частицы могут ускоряться или замедляться во второй секции волноводного ускорителя. Для управления выходной энергией частиц используются аттенюатор и фазовращатель. Как правило, такие устройства являются сложными, имеют большие габариты и высокую стоимость.

Другие известные устройства, предназначенные для получения регулируемой выходной энергии, содержат системы, в которых луч проходит через волноводный ускоритель два или большее число раз. Примером такого устройства является микротрон, в котором электроны совершают многократные проходы через микроволновый резонатор с увеличением радиуса орбиты, и орбита электрона, соответствующая требуемому уровню энергии, выбирается в качестве выходной. В другом известном устройстве используется переключатель энергии, расположенный в боковом резонаторе на волноводном ускорителе.

Известные линейные ускорители с регулируемой энергией описаны Си. Джэй. Карзмарком (C.J. Karzmark) в статье "Успехи в проектировании линейных ускорителей для радиотерапии" (Medical Physics, Vol. 11, N 2, March-April, 1984, pages 105-128) и Джэй. А. Парди и др. в статье "Ускорители рентгеновского излучения с удвоением энергии для радиотерапии: обзор" (Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, N 10/11, 1985, pages 1090-1095). Линейные ускорители с регулируемой энергией описаны также в патенте США N 4118652, опубликованном 3 октября 1978 г. в Вагуине (Vaguine), и в патенте США N 4162423, опубликованном 24 июля 1979 г. в Тране (Tran).

Все известные устройства, предназначенные для регулирования уровня энергии линейного ускорителя, имеют один или несколько недостатков, заключающихся в необходимости поддержания узкого энергетического спектра при различных уровнях выходной энергии, трудности регулирования уровня энергии, большой сложности, высокой стоимости и больших габаритах.

Описание существа изобретения В настоящем изобретении предлагается устройство управления мощностью микроволнового излучения, подводимой к первой и второй нагрузкам. Устройство управления содержит первое симметричное гибридное соединение, имеющее первое плечо, предназначенное для ввода входной мощности микроволнового излучения, второе плечо, связанное с первой нагрузкой, третье плечо, связанное со вспомогательной нагрузкой, и четвертое плечо. Устройство управления также содержит второе симметричное гибридное соединение, имеющее первое плечо, связанное с четвертым плечом первого симметричного гибридного соединения, третье плечо, связанное со второй нагрузкой, второе и четвертое плечи. Первый подвижный короткозамкнутый элемент связан со вторым плечом второго симметричного гибридного соединения, и второй подвижный короткозамкнутый элемент связан с четвертым плечом второго симметричного гибридного соединения. Волна микроволнового излучения, отраженная от первого и второго подвижных короткозамкнутых элементов, направляется с возможностью управления через третье плечо второго симметричного гибридного соединения во вторую нагрузку. Мощность микроволнового излучения, подаваемого на вторую нагрузку, зависит от положений первого и второго подвижных короткозамкнутых элементов, которые изменяют амплитуду и фазу волны.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения устройство управления используется для управления энергией выходного луча линейного ускорителя. Линейный ускоритель содержит источник, испускающий заряженные частицы, а также первую и вторую секции волноводного ускорителя, предназначенные для ускорения заряженных частиц. Второе плечо первого симметричного гибридного соединения связано с первой секцией волноводного ускорителя, а третье плечо второго симметричного гибридного соединения связано со второй секцией волноводного ускорителя. В предпочтительном варианте линейный ускоритель выполнен в виде ускорителя электронов, предназначенного для использования в радиотерапии.

Устройство управления содержит средства позиционирования первого и второго подвижных короткозамкнутых элементов, обеспечивающие возможность управления мощностью микроволнового излучения, подводимой ко второй секции волноводного ускорителя. Изменяя путем равных приращений положение первого и второго подвижных короткозамкнутых элементов, можно изменять разность фаз между мощностью микроволнового излучения, подаваемого в первую и вторую секции волноводного ускорителя. Кроме того, изменяя положение короткозамкнутых элементов, можно регулировать амплитуду мощности микроволнового излучения, подводимого ко второй секции волноводного ускорителя, и поддерживать постоянным соотношение фаз между мощностью микроволнового излучения, подводимого к первой и второй секциям волноводного ускорителя. Таким образом, обеспечивается возможность управления амплитудой и фазой мощности микроволнового излучения.

Перечень чертежей Существо изобретения поясняется примером его практического осуществления со ссылками на сопроводительные чертежи, где: на фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления мощностью микроволнового излучения, которое в соответствии с настоящим изобретением используется для управления выходной энергией линейного ускорителя; на фиг. 2 изображена схема предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3A приведена графическая зависимость относительной мощности микроволнового излучения, отраженного от первой секции волноводного ускорителя, от разности положений подвижных короткозамкнутых элементов; на фиг. 3B приведена графическая зависимость фазы мощности микроволнового излучения, подаваемого во вторую секцию волноводного ускорителя, от положения подвижных короткозамкнутых элементов в случае, когда они перемещаются вместе, и на фиг. 4 показана блок-схема устройства управления мощностью микроволнового излучения, которое, согласно настоящему изобретению, используется для управления фазированной антенной решеткой радиолокационного передатчика.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 показана блок-схема линейного ускорителя 10 электронов, который содержит источник 12 электронов, первую секцию 14 волноводного ускорителя и вторую секцию 16 волноводного ускорителя. Электроны, испускаемые источником 12, ускоряются в секции 14 волноводного ускорителя и затем ускоряются в секции 16 волноводного ускорителя для получения электронного луча 20, имеющего выходную энергию, уровень которой при радиотерапии обычно должен находиться в диапазоне от нескольких млн. электрон-вольт (МэВ) до примерно 30 МэВ. В некоторых случаях для достижения требуемого уровня выходной энергии электронов вторая секция 16 волноводного ускорителя может замедлять электроны, которые подаются из секции 14 волноводного ускорителя. Что касается конструкции линейного ускорителя 10, то она хорошо известна в технике.

Электроны, проходящие через секции 14 и 16 волноводного ускорителя, ускоряются или замедляются посредством полей СВЧ, которые возбуждаются в секциях 14 и 16 волноводного ускорителя при помощи устройства 30 управления мощностью СВЧ излучения. Мощность СВЧ излучения подается в первое плечо 34 симметричного гибридного соединения 36 от источника 32 СВЧ излучения. Источником 32 СВЧ излучения может быть любой подходящий источник СВЧ излучения, но обычно используется магнитронный или клистронный генератор. (Термины "микроволновый" и "СВЧ", используемые в настоящем описании, являются взаимозаменяемыми и обозначают понятие "сверхвысокочастотная электромагнитная энергия"). Третье плечо 38 симметричного гибридного соединения 36 подсоединяется к вспомогательной нагрузке 40. Второе плечо 42 симметричного гибридного соединения 36 связано со входом 43 СВЧ излучения первой секции 14 волноводного ускорителя, а четвертое плечо 44 симметричного гибридного соединения 36 связано с первым плечом 50 второго симметричного гибридного соединения 52. Третье плечо 54 симметричного гибридного соединения 52 связано со входом 53 СВЧ излучения второй секции 16 волноводного ускорителя. Четвертое плечо 56 симметричного гибридного соединения 52 связано с первым подвижным короткозамкнутым элементом 58, а второе плечо 60 симметричного гибридного соединения 52 связано со вторым подвижным короткозамкнутым элементом 62. Как указано ниже, позиционирование короткозамкнутых элементов 58 и 62 производится контроллером 66 с целью обеспечения требуемой амплитуды и фазы мощности СВЧ излучения в секции 16 волноводного ускорителя и формирования электронного луча 20, проходящего через известное в данной области техники "окно выходного луча" (см. фиг. 2), расположенное в конце секции 16 волноводного ускорителя и предохраняющее устройство от влияния атмосферы.

Далее подробно описывается работа устройства 30 управления.

Устройство 30 управления обеспечивает возможность независимого регулирования амплитуды и фазы СВЧ излучения, подводимого к секции 16 волноводного ускорителя, путем соответствующего позиционирования короткозамкнутых элементов 58 и 62. Позиционирование короткозамкнутых элементов 58 и 62 производится с помощью контроллера 66, в результате чего изменяется амплитуда СВЧ излучения, подводимого к секции 16 волноводного ускорителя, и поддерживается постоянный сдвиг по фазе между СВЧ излучением, подводимым к секции 14 и к секции 16 волноводного ускорителя. При проводимом с помощью контроллера 66 позиционировании короткозамкнутых элементов путем равных приращений изменяется разность фаз между напряжениями СВЧ, подаваемыми на секции 14 и 16 волноводного ускорителя, однако амплитуды остаются постоянными. Мощность отраженного излучения частично рассеивается во вспомогательной нагрузке 40, а остальная его часть рассеивается в более мощной нагрузке СВЧ устройства 68 развязки, включенного между плечом 34 симметричного гибридного соединения 36 и источником 32 СВЧ (см. фиг.2).

На фиг. 2 показана схема предпочтительного варианта осуществления устройства управления, соответствующего настоящему изобретению. Одинаковые элементы, изображенные на фиг. 1 и 2, имеют одни и те же позиционные обозначения, вследствие чего при описании работы схемы на фиг. 2 их функции детально не поясняются. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 2, по конструкции в целом аналогичен тому, что показан на фиг. 1 и описан выше. Второе плечо 42 симметричного гибридного соединения 36 подсоединено через направленный ответвитель 70 ко входу 43 СВЧ первой секции 14 волноводного ускорителя. Третье плечо 54 симметричного гибридного соединения 52 подсоединено через направленный ответвитель 72 ко входу 53 СВЧ второй секции 16 волноводного ускорителя. Позиционирование короткозамкнутых элементов 58 и 62 осуществляется соответственно при помощи линейных шаговых двигателей 76 и 78 контроллера 66. Устройство 68 развязки, выполненное в виде четырехплечного ферритового циркулятора, включено между источником 32 СВЧ и первым плечом 34 симметричного гибридного соединения 36. Высокомощная нагрузка СВЧ и маломощная нагрузка СВЧ (показаны обе) подсоединены к двум другим плечам четырехплечного циркулятора.

Вариант осуществления, показанный на фиг. 2, предназначен для режима работы на частоте 9,3 ГГц и предусматривает управление выходной энергией электронов, проходящих через секции 14 и 16 волноводного ускорителя, в диапазоне от 4 МэВ до 13 МэВ. В этом варианте в качестве симметричных гибридных соединений 36 и 52 использованы соединения типа 51924, выпускаемые фирмой Waveline Inc. ; в качестве подвижных короткозамкнутых элементов 58 и 62 использованы элементы типа SRC-VS-1, выпускаемые фирмой Schonberg Research Corp.; в качестве линейных шаговых двигателей 76 и 78 использованы двигатели типа К 92211-Р2, выпускаемые фирмой Airpax; а в качестве направленных ответвителей 70 и 72 использованы ответвители типа SRC-DC-1, выпускаемые фирмой Schonberg Research Corp. Следует понимать, что вышеуказанные типы узлов устройства управления приведены в качестве примера и не ограничивают область притязаний настоящего изобретения. Одним из параметров, по которому выбираются узлы устройства управления, является рабочая частота волноводных ускорителей 14 и 16. Для требуемой рабочей частоты выбираются соответствующие узлы СВЧ. Предполагается, что заявляемое устройство управления работает в диапазонах частот I, S, X и V.

Работа устройства управления заключается в следующем. Входная мощность СВЧ излучения в плече 34 симметричного гибридного соединения 36 делится пополам между плечами 42 и 44, в результате чего половина входной мощности СВЧ излучения подается через направленный ответвитель 70 в первую секцию 14 волноводного ускорителя, и половина входной мощности СВЧ излучения подается через плечо 44 в плечо 50 симметричного гибридного соединения 52. Мощность СВЧ излучения, подаваемого через плечо 50 симметричным гибридным соединением 52, делится пополам между плечами 56 и 60, т.е. одна половина мощности СВЧ излучения, вводимого через плечо 50, подается в подвижный короткозамкнутый элемент 58, а другая - в подвижный короткозамкнутый элемент 62. Каждый подвижный короткозамкнутый элемент 58 и 62 содержит короткозамкнутую цепь, которая перемещается вдоль по волноводу при помощи соответствующих линейных шаговых двигателей 76 и 78. Короткозамкнутая цепь отражает входное СВЧ излучение с фазой, которая зависит от положения короткозамкнутой цепи. Таким образом, подвижный короткозамкнутый элемент 58 отражает мощность СВЧ излучения обратно в плечо 56 симметричного гибридного соединения 52, а подвижный короткозамкнутый элемент 62 отражает мощность СВЧ излучения обратно в плечо 60 симметричного гибридного соединения 52, Мощность СВЧ излучения, принимаемого симметричным гибридным соединением 52 через плечи 60 и 56, суммируется в зависимости от соотношения фаз в плечах 60 и 56 и выводится через плечо 54 в секцию 16 волноводного ускорителя и через плечо 50 в плечо 44 симметричного гибридного соединения 36. Соответствующие части мощности СВЧ излучения, которые направляются симметричным гибридным соединением 52 в секцию 16 волноводного ускорителя и в плечо 44, зависят от разницы фаз между мощностью СВЧ излучения в плечах 56 и 60. Соответствующие части мощности СВЧ излучения, которые рассеиваются во вспомогательной нагрузке 40 и проходят по направлению к источнику 32 СВЧ излучения (изолирован устройством 68 развязки) через плечо 34 симметричного гибридного соединения 36, зависят от сдвига фаз и амплитуд обратного и отраженного потока излучения в плечах 42 и 44. Эти характеристики симметричного гибридного соединения 52 используются для управления мощностью СВЧ излучения, подводимого к секциям 14 и 16 волноводного ускорителя. Мощность СВЧ излучения, подводимого к секции 14 волноводного ускорителя, остается постоянной по амплитуде и фазе, так как короткозамкнутые элементы 58 и 62 соответствующим образом позиционируются при помощи линейных шаговых двигателей 76 и 78. При позиционировании одного из подвижных короткозамкнутых элементов 58 и 62 изменяется амплитуда СВЧ излучения, которое подводится через плечо 54 к секции 16 волноводного ускорителя. В этом случае изменяется разность фаз между мощностью СВЧ излучения, подводимого к секциям 14 и 16 волноводного ускорителя, и компенсируется при помощи позиционирования другого подвижного короткозамкнутого элемента, в результате чего обеспечивается поддержание постоянной разности фаз. При позиционировании короткозамкнутых элементов 58 и 62 с помощью линейных шаговых двигателей 76 и 78 путем равных приращений в одном направлении сдвиг фаз между мощностью СВЧ излучения, которое подается в секции 14 и 16 волноводного ускорителя, изменяется. В этом случае амплитуда СВЧ излучения, подводимого к секции 16 волноводного ускорителя, остается постоянной, так как его фаза изменяется по отношению к фазе СВЧ излучения, подводимого к секции 14 волноводного ускорителя. Таким образом, путем соответствующего позиционирования короткозамкнутых элементов 58 и 62 можно независимо управлять фазой и амплитудой.

Хотя в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используются симметричные гибридные соединения и подвижные короткозамкнутые элементы, можно применять и другие узлы, имеющие аналогичные функции. В частности, узел, эквивалентный симметричному гибридному соединению, может делить входную мощность СВЧ излучения между двумя выходными плечами в прямом направлении. В обратном направлении СВЧ излучение, принимаемое через выходные плечи, направляется в два входных плеча, причем часть СВЧ излучения направляется в каждый узел в зависимости от разности фаз между СВЧ излучением на выходе плеч. Примером подходящего симметричного гибридного соединения является гибридное волноводное соединение со стенками. Узел, эквивалентный регулируемому короткозамкнутому элементу, может отражать СВЧ излучение с управлением по фазе.

Для устройств, показанных на фиг. 1 и 2, были проведены соответствующие измерения, в результате которых были получены характеристики, представленные в виде графиков на фиг. 3A и 3B. На фиг. 3A изображена зависимость относительной отраженной мощности (Ref), подводимой из секции 14 волноводного ускорителя в плечо 42 симметричного гибридного соединения 36, от разности (дельты) положений подвижных короткозамкнутых элементов 58 и 62 (кривая 90). На фиг. 3B изображена зависимость фазы СВЧ излучения, подаваемого через плечо 54 симметричного гибридного соединения 52 в секцию 16 волноводного ускорителя, от разности (дельты) положений подвижных короткозамкнутых элементов 58 и 62 в случае, когда они перемещаются вместе (кривая 92).

Контроллер 66 может содержать блок управления (не показан) шаговыми двигателями 76 и 78. Для получения требуемых уровней энергии электронного луча 20 положения подвижных короткозамкнутых элементов 58 и 62 определяются эмпирически. Требуемые положения предварительно программируются в блоке управления. В процессе работы, для получения требуемых уровней энергии выбираются позиции, записанные в памяти блока управления, которые используются в качестве уставок шаговых двигателей 76 и 78. Перекрестную проверку можно обеспечить при помощи контроля мощностей прямонаправленного и отраженного СВЧ излучения, подаваемого во вторую секцию 16 волноводного ускорителя. Отношение мощностей прямонаправленного и отраженного излучения сопоставляется с верхним и нижним пределами для каждой рабочей мощности. Когда это отношение превысит заданные пределы, работа устройства прекращается по сигналу защитного внутреннего механизма.

На фиг. 4 показана общая блок-схема устройства управления мощностью микроволнового излучения, соответствующего настоящему изобретению. Одинаковые элементы, показанные на фиг. 1 и 4, имеют одни и те же позиционные обозначения, вследствие чего их функции полностью не описываются. В варианте осуществления (фиг. 4) устройство управления используется для подачи мощности СВЧ излучения на первую нагрузку 100 и вторую нагрузку 102. В частности, из второго плеча 42 симметричного гибридного соединения 36 мощность СВЧ излучения подается в нагрузку 100, а из третьего плеча 54 симметричного гибридного соединения 52 мощность СВЧ излучения подается в нагрузку 102. Изменяя положения подвижных короткозамкнутых элементов 58 и 62, можно менять амплитуду СВЧ излучения, подводимого к нагрузке 102, и сдвиг фаз между СВЧ излучениями, подводимыми к нагрузкам 100 и 102. Амплитудой и фазой можно управлять независимо, как описано выше. В этом примере нагрузками 100 и 102 являются антенны радиолокационной системы с фазированной антенной решеткой. Устройство управления используется для управления амплитудой и фазой СВЧ излучения, подводимого к антенне.

Понятно, что предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения был описан выше в целях пояснения принципа работы заявляемого устройства, поэтому возможны различные модификации, добавления и изменения без сужения области притязаний, указанной в формуле изобретения.

Перевод надписей на чертежах
Фиг. 1:
12 - источник электронов; 14 - секция 1 волноводного ускорителя; 16 - секция 2 волноводного ускорителя; 20 - электронный луч; 32 - источник СВЧ; 36, 52 - симметричное гибридное соединение; 58, 62 - подвижный короткозамкнутый элемент; 66 - контроллер; 40 - вспомогательная нагрузка
Фиг. 2:
14 - первый волноводный ускоритель; 16 - второй волноводный ускоритель; A - окно выходного луча; 70, 72 - направленный ответвитель; 32 - источник СВЧ; 68 - устройство развязки; 40 - вспомогательная нагрузка; 58, 62 - подвижный короткозамкнутый элемент; 76, 78 - линейный шаговый двигатель
Фиг. 3A: дельта, мм
Фиг. 3B: дельта, мм
Фаза, град
Фиг. 4:
100 - нагрузка 1; 102 - нагрузка 2; 32 - Источник СВЧ; 36, 52 -симметричное гибридное соединение; 58, 62 - подвижный короткозамкнутый элемент; 66 - контроллер; 40 - вспомогательная нагрузка.

Формула изобретения

1. Устройство управления мощностью микроволнового излучения линейного ускорителя, снабженного источником заряженных частиц, подключенным к первой секции волноводного ускорителя заряженных частиц, последовательно соединенной со второй секцией волноводного ускорителя заряженных частиц, содержащее первое симметричное гибридное соединение, состоящее из первого плеча, предназначенного для приема входного СВЧ излучения, второго плеча, связанного с первой секцией волноводного ускорителя, третьего плеча, связанного с вспомогательной нагрузкой, и четвертого плеча, второе симметричное гибридное соединение, состоящее из первого плеча, связанного с четвертым плечом первого симметричного гибридного соединения, третьего плеча, связанного со второй секцией волноводного ускорителя для подачи входного СВЧ излучения во вторую секцию волноводного ускорителя параллельно с входным СВЧ излучением, подаваемым в первую секцию волноводного ускорителя, второго и четвертого плечей, первый подвижный короткозамкнутый элемент, связанный со вторым плечом второго симметричного гибридного соединения, и второй подвижный короткозамкнутый элемент, связанный с четвертым плечом второго симметричного гибридного соединения, отличающееся тем, что, с целью получения регулируемого электронного луча, выходящего из второй секции волноводного ускорителя, первый и второй подвижные короткозамкнутые элементы установлены с возможностью отражения входного СВЧ излучения и его направления через третье плечо второго симметричного гибридного соединения во вторую секцию волноводного ускорителя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью управления входной мощностью СВЧ излучения, подаваемого во вторую секцию волноводного ускорителя, оно снабжено средствами управления, подсоединенными к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам с возможностью их позиционирования.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью изменения разности фаз между входным СВЧ излучением, подаваемым в первую и вторую секции волноводного ускорителя, средства управления содержат средства, подсоединенные к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам с возможностью их позиционирования путем равных приращений.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью изменения амплитуды входного СВЧ излучения, подаваемого во вторую секцию волноводного ускорителя, и поддержания постоянного соотношения фаз между входным СВЧ излучением, подаваемым в первую и вторую секции волноводного ускорителя, средство управления содержит средства, подсоединенные к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам с возможностью их позиционирования.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство управления содержит первый линейный шаговый двигатель для позиционирования первого подвижного короткозамкнутого элемента и второй линейный шаговый двигатель для позиционирования второго подвижного короткозамкнутого элемента.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что второе плечо первого симметричного гибридного соединения связано с первым направленным ответвителем, подсоединенным к первой секции волноводного ускорителя.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что третье плечо второго симметричного гибридного соединения связано с вторым направленным ответвителем, подсоединенным к второй секции волноводного ускорителя.

8. Устройство управления линейного ускорителя, снабженного источником заряженных частиц, последовательно соединенными первой и второй секциями волноводного ускорителя для ускорения проходящих через него заряженных частиц, содержащее первое симметричное гибридное соединение, состоящее из первого плеча, предназначенного для приема входного СВЧ излучения, второго плеча, связанного с первой секцией волноводного ускорителя, третьего плеча, связанного с вспомогательной нагрузкой, и четвертого плеча, второе симметричное гибридное соединение, состоящее из первого плеча, связанного с четвертым плечом первого симметричного гибридного соединения, третьего плеча, параллельно подсоединенного к первому гибридному соединению в первой секции волноводного ускорителя путем подсоединения к второй секции волноводного ускорителя, второе и четвертое плечи, первый подвижный короткозамкнутый элемент, связанный с вторым плечом второго симметричного гибридного соединения, второй подвижный короткозамкнутый элемент, связанный с четвертым плечом второго симметричного гибридного соединения, отличающееся тем, что, с целью управления мощностью СВЧ излучения, подаваемого в секции волноводного ускорителя для вывода регулируемого электронного луча, первый и второй подвижные короткозамкнутые элементы установлены с возможностью отражения входного СВЧ излучения и его направления через третье плечо второго симметричного гибридного соединения во вторую секцию волноводного ускорителя параллельно с входным СВЧ излучением, подаваемым в первую секцию волноводного ускорителя, а средства управления подсоединены к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам схемы с возможностью их позиционирования.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что, с целью изменения разности фаз между входным СВЧ излучением, подаваемым в первую и вторую секции волноводного ускорителя, средства управления содержат средства, подсоединенные к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам с возможностью их позиционирования путем равных приращений.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что, с целью изменения амплитуды входного СВЧ излучения, подаваемого во вторую секцию волноводного ускорителя, и поддержания постоянного соотношения фаз между входным СВЧ излучением, подаваемым в первую и вторую секции волноводного ускорителя, средство управления подсоединено к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам с возможностью их позиционирования.

11. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что подсоединенное средство управления снабжено первым линейным шаговым двигателем, подсоединенным к первому подвижному короткозамкнутому элементу с возможностью их позиционирования, и вторым линейным шаговым двигателем, подсоединенным к второму короткозамкнутому элементу с возможностью его позиционирования.

12. Устройство управления входной мощностью СВЧ излучения, подаваемого в первую и во вторую нагрузки, содержащее первое симметричное гибридное соединение, состоящее из первого плеча, предназначенного для приема входного СВЧ излучения, второго плеча, связанного с первой нагрузкой, третьего плеча, связанного с вспомогательной нагрузкой, и четвертого плеча, второе симметричное гибридное соединение, состоящее из первого плеча, связанного с четвертым плечом первого симметричного гибридного соединения, третьего плеча, связанного с второй нагрузкой, второго и четвертого плеч, первый подвижный короткозамкнутый элемент, связанный с вторым плечом второго симметричного гибридного соединения, второй подвижный короткозамкнутый элемент, связанный с четвертым плечом второго симметричного гибридного соединения, отличающееся тем, что, с целью управления входной мощностью СВЧ излучения, подаваемого во вторую нагрузку, первый и второй подвижные короткозамкнутые элементы установлены с возможностью отражения подводимого к ним входного СВЧ излучения через третье плечо второго симметричного гибридного соединения во вторую нагрузку, а средство управления, подсоединенное к первому и второму подвижным короткозамкнутым элементам, установлено с возможностью их позиционирования.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что первая нагрузка содержит первую секцию волноводного ускорителя линейного ускорителя, а вторая нагрузка содержит вторую секцию волноводного ускорителя линейного ускорителя.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что, с целью изменения разности фаз между входными напряжениями СВЧ излучения, подаваемого в первую и вторую нагрузки, средство управления снабжено средствами позиционирования первого и второго подвижных короткозамкнутых элементов схемы путем равных приращений.

15. Устройство по п.12, отличающееся тем, что, с целью изменения амплитуды входного СВЧ излучения, подаваемого во вторую нагрузку, и поддержания постоянного соотношения фаз между входным СВЧ излучением, подаваемым в первую и вторую нагрузки, средство управления снабжено средствами позиционирования подвижных короткозамкнутых элементов.

16. Линейный ускоритель по п.1, содержащий окно вывода луча, отличающийся тем, что первая и вторая секции волноводного ускорителя установлены на одной линии с возможностью прохождения вдоль нее заряженных частиц непосредственно от их источника через первую и вторую секции ускорителя и вывода через окно вывода луча.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4