Способ плавной регулировки энергии на выходе линейного ускорителя заряженных частиц

 

О П И C А H И--

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. саид тельства ¹

3".ÿâëåíî 21л 1 197. (№ 1671932 23-25) М. Кл. Н 05h 9(02 с присоединением заявки №

1осударственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 28.II.1974

УДК 621.384.6(088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Б. В. Бехтев и И. С. Щедрин

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физи-.ески™. ".". «cтитут

СПОСОБ ПЛАВНОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЭНЕРГИИ НА ВЫХОДЕ

ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ г.a„

i Оьф! г

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к линейным ускорителям заряженных частиц «а бегущей волне.

Известны способы плавной регулировки энергии заряженных частиц на выходе линейного ускорителя. Однако даже наиболее перспективные из них неприменимы в области энергий от 350 кэв и ниже (для электронов).

Способы регулировки энергии изменением мощности СВЧ питания, перебросом фазы, изменением напряжения инжекции расширяют спектр и уменьшают коэффициент захвата частиц в режим ускорения. Регулировка энергии за счет изменения частоты питания не перекрывает указанный диапазон энергий, так как замедляющая структура, настроенная на вид колебаний О=л/2, перестраивается на вид колебаний, больший 2!т/3, на конечном участке, что нарушает синхронизм движения заряженных частиц.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять плавную регулировку энергии на выходе линейного ускорителя в диапазоне энергий от

50 кэв (для электронов) и выше. Это достигается тем, что геометрические размеры замедляющей системы ускорителя выбраны таким образом, что вид колебаний 0 на основной частоте меняется по длине ускорителя.

На фиг. 1 представлено семейство зависимостей фазовой скорости электромагнитного поля P,b(j) по длине ускорителя для различных частот СВЧ питания; на фиг. 2 — за5 висимость вида колебаний 8(g) от длины ускорителя.

Период замедляющей системы D и фазовая скорость рф в ней выбраны таким образом, чтобы обеспечить выполнение зависимостей, 10 приведенных на фиг. 1 и 2. Например, должно выполняться соотношение:

20 где индексы 1 и 2 соответствуют началу и концу замедляющей системы. Для увеличения диапазона регулировки энерпш желательно иметь замедляющую систему, впд колебания в которой был бы близок и О, однако при этом

25 существенно возрастает затухание, особенно на начальном участке.

Применение системы с переменным по длине видом колебаний (например, как показано на фиг. 2) позволяет расширить диапазон ре30 гулировки скорости электронов в 1,5 раза без

366825

Од

О,З

20 существенного увеличения затухания. Регулировку энергии в такой замедляющей системе осуществляют изменением мощности и частоты СВЧ питания, что влечет за собой, в соответствиии с графиком на фиг. 1, изменение фазовой скорости Рф. а следовательно, и энергии ускоряемых частиц.

Таким образом, монотонное изменение по длине вида колебаний позволяет расширить диапазон регулировки энергии без существенного ухудшения спектральных характеристик пучка заряженных частиц.

Предмет изобретения

1. Способ плавной регулировки энергии на выходе линейного ускорителя заряженных ча5 стиц изменением частоты и мощности СВЧ питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки энергии, меняют вид колебаний О на номинальной частоте по длине ускорителя, например, выбором

10 геометрии замедляющей системы ускорителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вид колебаний 0 меняют от О=л)2 в начале ускорителя до О=я 3 в конце его.