Устройство для монохроматизациисгустков ускоренных частиц

 

Оп ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЙЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i>) 468591 (51) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.09.73 (21)1959658/26-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 05 04.76,Бюллетень №13 (45) Дата опубликования описания 04.06-76

2 (51) M. Кл.Н "OGH 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий (53) УДК 621.384.6 (088.8) (2) АвтоРы Ll. Г. Борисов, А. И. Грызлов, А. В. Рябцов и В. B.4фуянцев изобретения

ыа (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНОХРОМАТИЗАЦИИ СГУСТКОВ

УСКОРЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к области уско рительной техники и может быть использо вано при проектировании и эксплуатации линейных ускорителей заряженных частиц.Известны монохроматоры электронных пучков, содержащие камеру дрейфа, помещенную между полюсами отклоняющих магнитов с постоянным во времени однородным полем, и монохроматизирующую (выравнивающую) волноводную секцию.

В таких монохроматорах:протяженность траекторий частиц пропорциональна энергтти этих частип. а отклонение длины траектории

dW от номинала Ь Ь - - . — я при отклси ннн еi.е. !

5 энергии на Qg от номинала.

Однако в выравнивающей секции извесь» ных монохроматоров частицам, расположенным по фазам с линейным изменением энергии, сопоставлено выравниваюшее электрическое поле с синусоидальным нзменением амплитуды. Это приводит к избыточной или к неполной компенсации энергетического разброса в различных частях сгустка, т. е. снижает степень монохромятнзацни, Цель изобретения - повысить степень монохроматизации сгустков, Это достигается путем реализации дебанчера с нелинейным распределением частиц различных энергий в растянутых сгустках.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве откл.оняютцих магННТоВ дебанчерл, магнитов с переменным градиентом поля в радиальном направлении и в выполнении дебанчера с изменением длин» ттаекторий частиц, близким к виду дйб д = -=- ат С З п

Л е Е где,"1 - длина волны в ВЧ-секции, L длина 13×-секции, Е- амплитуда напряженности электрического поля, dW» отклонение энергии от номинала.

its фиг. 1 показано предлагаемое уст ройство; на фиг. 2 — расположение камеры дрейфе между полюсами отклоняюшего магнита; на фиг. 3 и 4 показаны для известного и для предлагаемого MQHoxpoMscoðoâ, соответственно а — форма сгустка HQ фазовой : оскости (P, 9I/) до входа в дебан468591 ,3 чер, б,— форма сгустка после выхода иэ дебанчера, в — форма сгустка после прохождения выравнивающей секи ии, 5W — максимальное отклонение энергии частиц в сгустке от номинала, до выравнивания энергий частиц в сгустке, (о, W ) - максимальное отклонение энергии частиц от номи нала после выравнивания в известном мс -. нохроматоре, (0,W ) - в предлагаемом.

Устройство содержит камеру 1, откло- 10 няюшие магниты 2, выравнивающую секцию 3 (стрелками показаны направления движения частиц в монохроматоре).

Такой вариант монохроматора работает следующим образом. 15

Пучок заряженных частиц поступает на вход камеры дрейфа 1 и проходит между полюсами отклоняющих магнитов 2. При этом, как показано на фиг. 1, частицы больших энергий проходят к выходу камеры дрейфа 1 по более длинным траекториям, чем частицы менвших энергий, а отклонение протяженности траекторий частиц от номинала оказывается близким в виду аА 25

Al= — а с Зщ ) е Е, так как поле отклоняющих магнитов имеет градиент, отличный от нуля в радиальном направлении .при длине волны Л в выравнивающей

30 секции, при напряженности Е электрическо го поля в выравнивающей секции и lIpH длине L, выравнивающей секции. Сгустки частиц на выходе камеры дрейфа 1 имеют форму, как показано на фиг, 4, б. Проходя далее через выравнивающую секцию 3, пучок монохроматизируется, и разброс энер:гий в сгустках снижается до величины (69/ ), сгустки принимают форму (см. фиг. 4, в), поакольку каждая из ча- 40 стей сгустка оказывается в поле, соответствующем отклонению энергии этой части от номинала.

Таким образом, степень монохроматиза-; ции в предлагаемом устройстве оказывает-. ся повышенной по сравнению с известным.

При атом качество монохроматизации не зависит от фазовой протяженности сгустков.

Это свойство оказывается полезным и при, монохроматизации последовательности сгусф

1 ков, следующих с частотой, отличной от частоты возбуждения выравнивающей секции.

В этом случае центры сгустков в выравнивающем поле располагаются в разных фазах, сгустки модулируются по средней анергии, а степень монохроматиэации в различных сгустках оказывается одинаковой.

Формула изобретения

Устройство для монохроматизации сгустков ускоренных частиц, содержащее магнитный дебанчер, выполненный в виде камеры дрейфа, расположенной между полк . сами электромагнитов, и высокочастотной секции, подключенной к ВЧ-генератору, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с це- лью повышения степени монохроматизации по энергии сгустков заряженных частиц", профили полюсов электромагнита выполнены так, что изменение длины Ьф траекторий частиц происходит пропорционально обратной функции распределения электуомагнитного поля по длине высокочастотной секции, например, по, закону.

Л, àt-- — а с sin

27 е(. Е где М - длина волны в высокочастотной секции, L — длина высокочастотной секции, Š— амплитуда напряженности электрического поля, d W — отклонение анергии от номинала.

499591

Фиа g

Изд, М /Г ( Заказ 5380

Тираж 1029

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Филиал ППП Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4

Составитель g T, ° А л/мов

Редактор О.Стенина Texpen A.Êàìûøíèêîaà Kopper Top Л.Орлова