Способ возбуждения когерентных бетатронных колебаний пучка заряженных частиц

 

329873

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиитт

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 11.Х1.1970 (№ 1489922/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.II.1974. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 28.У1.!974

М. Кл. Н 05II 7/02

Н 0511 13/02

Н 0511 13/08

Гооударственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий

УДК 621.384.6(088.8) Авторы изобретения

К. Ф. Герцев, Г. Г. Гуров, А. А. Кузьмин, В. Е. Писаревский, Г. Ф. Сенаторов и В. А. Уваров

- -1 - НАЯ

Ы НБ6- ", «.1,","I™é„ -@

Заявитель г- г

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ БЕТАТРОННЫХ

КОЛЕБАНИЙ ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Известные способы возбуждения когерентных бетатронных колебаний пучка заряженных частиц в ускорителе путем импульсного и резонансного возбуждения не позволяют автоматически измерять частоту колебаний.

Предлагаемый способ обеспечивает автоматическую подстройку частоты генерирующего устройства к частоте бетатронных колебаний пучка благодаря тому, что сигнал с датчика положения пучка фильтруют на частоте возбуждения, корректируют по фазе в режиме положительной обратной связи, усиливают и подают на генерирующее устройство.

На фиг. представлена схема для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2— области устойчивости колебаний пучка.

Положение пучка, циркулирующего по равновесной орбите 1 ускорителя, измеряют с помощью датчика 2 положения. Сигнал датчика 2 подают на полосовой фильтр 3, который выделяет из спектра частот составляющую

qfp, где q — дополнение к Q (число периодов бетатронных колебаний на оборот) до ближайшего целого числа; fp — частота обращен ия ч а стиц.

Отфильтрованный сигнал после фазовой коррекции в фазовращателе 4 усиливают усилителем 5 и в режиме положительной обратной связи подают с помощью возбудителя 6 на пучок. Возбудитель генерирует поперечные электрические или магнитные поля частотой

qfp. пропорциональные отклонению пучка, замеренному датчиком 2. Эти поля сосредоточены на коротком участке орбиты 1.

Уравнение бетатронных колебаний частицы, охваченной обратной связью, имеет вид:

Нх N

+ Q*x — P. g N(v+ р).6 jv — 2-,.К, do

R=I где х — отклонение частицы от равновесной орбиты;

R — приведенный коэффициент усиления в цепи обратной связи;

15 0=2лfp 1 — азимут частицы;

V — число оборотов частицы на время воздействия;

q — фазовый сдвиг в цепи обратной связи; б (v — 2лК1 — дельта-функция.

Однократное воздействие на частицу можно представить в виде дельта-функции, так как длина возмущающего поля мала по сравнению с длиной волны бетатронных колебаний.

25 При таком воздействии изменяется лишь поперечный импульс частицы, а ее координаты остаются неизменными.

Решение уравнения бетатронных колебаний частицы при различных R, qI и 0(q(0,5 поЗо казывает, что области устойчивости имеют

329873

Л, е (0,2), ое (2 m, (2т + 1) —,.), Предмет изобретения Риа. 1

Фиг.2

Составитель Н. Соловьев

Техред T. Ускова

Корректор М. Лейзерман

Редактор Т. Орловская

Заказ 1371 3 Изд. ¹ 1267 Тираж 760 Под шснос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета М инистров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вид, пока анный на фиг, 2 (см. заштрихованные прямоугольники), т. е. где m=0, 1, 2...

Вне этих областей происходит самовозбужденне бетатронных колебаний.

При аналогичных условиях возбуждение может быть проведено на любой из собственных мод бетатронных колебаний пучка (n+-q)fq, где и — любое целое число.

Обратная связь может быть разомкнута при раскачке пучка до амплитуд, достаточных для измерения частот колебаний.

Собственно измерения частот производятся после выключения возбуждения, когда пучок совершает свободные бетатронные колебания.

Предлагаемым способом можно получить информацию о движении рабочей точки в клетке частот бетатронпых колебаний за олин цикл ускорения. Для этого необходимо замыкать цепь обратной связи в интересующие исследователя моменты времени.

Способ возбуждения когерентных бетатронпых колебаний пучка заряженных частиц в

10 ускорителе путем воздействия на поперечное движение ускоряемого сгустка с помощью устройства, генерирующего электромагнитное поле на частоте когерентных бетатронных колебаний пучка, отличающийся тем, что, с

lS целью автоматической подстройки частоты генерирующего устройства к частоте бетатронных колебаний, сигнал с датчика положения пучка фильтруют на частоте возбуждения, затем корректируют по фазе в режиме поло20 жительпой ооратной связи, усиливают и полают на генерирующее устройство.