Патент ссср 269369

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Оюз днетских социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 18.11.1969 (Л" 1303552/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Х.!973. Бюллетень X 43

М. Е.1!. Н 05h 9/02

Гасударственный комите1

Совета Министров СССР

ii0 делам изаоретений и открытий

УДК 621.384.66(088.8) Дата опуоликования Oil!I(ëiiè!i 26.111.!!)74

9П 7 - йй » фЧ "

ЦВМ < "*

Автор нзобретешгя

Заявитель

А. С. Богомолов

Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения

АН СССР

С110СОБ УС 1(О Р Г»11ИЯ ГЯЖ ГЛ1>1Х ЗЛ РЯ ЖГ1111Б! Х IA(. .Т1111, Известный способ ускорения заряженных частиц, применяемый в линейных ускорителях электронов, состоит в том, что ускорение осуществляют путем взаимодействия частиц с продольной компонентой основной (прямой) пространственной грамоники электромагнитного поля в режиме бегущей волны. Для эффективного взаимодействия требуется, чтобы фазовая скорость электромап!итной волны возрастала в такой же мере, в какой увеличивается скорость частиц. С этой целью в линейных ускорителях электронов используют замедляющую систему дециметрового диапазона волн типа диафрагмированпый волновод, обеспечивающую изменение фазовой скорости продольной электрической компоненты основной пространственной гармоники электромагнитной волны от скорости, равной 0,4—

0,5 скорости света, до световой. Инжектирование частиц осуществляют по оси аксиальной симметрии диафрагмированного волновода, причем скорость инжектируемых частиц равна 0,4 — 0,5 скорости света. Такие скорости легко получить применением напряжения инжекции порядка 50 — 80 кв.

Однако указанный способ не может быть применен для ускорения тяжелых частиц, так как в области фазовых скоростей, меньших

0,3 скорости света, и коротких волн (10—

20 см) диафрагмированные волноводы нсэф(рек гив!!ы, и нанрлжснпс !Ii!жскц!iи, треоi Eiмое для получения скорости частиц порядка

0,4 — 0,5 скорости света, необходимо увеличить в число раз, равнос отношению массы тяжелой частицы к массе электрона. Таким образом, для ускорения протонов требуется напряжение 90 — 150 Мв. Применение умеренных нат!рл?кепи!! (coTIiii киловольт — едiiiiiiiiы мсгаво1I T) соответствует скорости ш!жектп10 рованпя !астиц порядка сотых долей скорости света, и необходимое прп этом замедление фазовой скорости электромагнитной волны приводит к тому, что амплитуд а электрической компоненты поля на осн замедляющей

15 системы, применяемой в линейных ускорителях электронов, уменьшается практически до нуля. B связи с этим невозможно получить большие приращения энергии частиц на единицу длины ускоряющей системы (для энер20 гий меньше 100 Мэв).

Предлагаемый способ отличается тем, что для ускорения тяжелых заряженных частиц используют взаимодействие частиц с обратной пространственной гармоникой бегущей

25 волны дециметрового диапазона волн. Это позволяет решить так называемую проблему больших замедлений фазовой скорости волны н получить приращение энергии ускоряемых частиц более 10 Мэв на 1 м длины ускоряю

30 щей системы в области энергий 1 — -100 Мэв

Предмс Г пзобрсT(ния

Составитель И. Петров

Техред Е. Борисова

Корректор В. Брыксина

Редактор Е. Громова

Заказ 618/2 Изд, № 176 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, ?К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типогра<1)ия, пр. Сапунова, 2 прп умеренных напряжениях инжекции 1сотци киловольт — единицы мегавольт) .

В замедляющую систему типа встречных

1ll l ь)Рсй II llo)I I 1080)1c В cooTII<. TcTBHII c 3III

Il:I)loIIс1!1!я !1)а;!0вой c)io1)ocTII об1)а !!о!! Ilpoс Г1)анс В!.,Illloll l IIP)10IIIIKII эз!ск! 1)Омэг11!ГГ!lоll

ВОлпы 1111жск Гиру!О 1 яжслыс зар)1?ксl!!!ыс частицы со скоростью порядка сотых долей скорости света. Использование обратной гармоники позволяет естественным путем получить вдоль траектории ускоряемых частиц нарастающую амплитуду продольной электрической компоненты поля, что приводит к затуханию фазовых колебаний, В системе типа встречных штырей в волноводе, используя обратную гармонику, можно получить приращение энергии более 10 ),Ьв на 1 и л .!ины у скоряющей системы.

Спосоо vcl<01) ll!!!! Г51ж(ль1х за1)яж!. !l!1ых частиц, например протонов, путем взаимодействия с продольной электрической компо;!сп10 той электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности приращения энергии ускоряемых частиц и уменьшения габаритов ускорителя, поток

СВЧ-энергии направляют навстречу инжекти15 руемым частицам.