Прибор для получения электронов большой энергии

 

СССР

Я дЯЯД

Клясс 21g, 35

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений

Я. Л. Хургин.

Прибор для получения электронов большой энергии. е

Заявлено 21 нояоря 1938 года в НКЭП за 1хе 17840.

Опубликовано 31 января 1941 года.

Предлагаемый прибор для получения электронов большой энергии путем резонансного ускорения электронов основан на следующем принципе. Для электронов даже больших энергий величина Hp, где

p — радиус кривизны траектории (при загибании их магнитным полем) сравнительно мала. Поэтому при магнитных полях порядка Н=10000- 15000 гаусс электроны движутся по окружностям неоольшого радиуса (для 15 eMV u H =

= 15000 гаусс p3,3 c»). Кроме того, отличительным свойством электронов большой энергии является то, что их скорость V почти постоянна и лишь медленно возрастает с увеличением энергии, приближаясь к скорости света с (так, д я энергии 500 ekV — = 0,866; для 1 eMV — = 0,943; для 2eMV — 0,980и т. д.).

Ю с

Используя эти свойства электронов, можно построить прибор, в котором электрон получает многократное ускорение, проходя одно и то же ускоряющее напряжение.

В таком приборе, изображенном схематически на фиг. 1 — 2, электроны движутся по какому-либо многоугольнику (на чертеже для примера нарисован квадpRT), проходя свой путь внутри металлических труб, соединенных с источником переменного напряжения. Согласно изобретению, прямолинейные части траекторий электронов лежат вне магнитного поля.

Загибание же электронного пучка на вершинах многоугольника вызывается магнитным полем и может достигаться различными способами два из которых изображены на фиг. 3 и 4. Если длина криволинейной части пути электронов, которая находится внутри загибающего приспособления, мала по сравнению с длиной прямолинейной части пути между загибаюгцими приспособлениями, и если, кроме того, энергия электронов достаточно велика (например 500 ekV u больше), то продолжительность обхода многоугольника почти не будет зависеть от энергии электронов.

Если подобрать период ускоряющего напряжения таким образом, чтобы полупериоды этого напряжения равнялись продолжительности движения электрона от одной щели до другой, то при прохождении через каждую щель электроны будут ускоряться, все время увеличивая свою энергию.

При практически осуществимых размерах прибора для этой цели потребуется применение высокочастотных колебаний, причем длина волны для схемы, изображенной на фиг. 1, равна периметру многоугольника, а для схемы, изображенной на фиг. 2 — -половине его периметра. Фокусировка пучка перпендикулярно к плоскости чертежа происходит отчасти благодаря рассеянному магнитному полю загибающих приспособлений, отчасти же благодаря рассеянному электрическому полю ускоряющих электродов.

Фокусировка в плоскости чертежа происходит отчасти вследствие определенного геометрического расположения загибаю-; щих приспособлений, отчасти же благодаря рассеянному электрическому полю ускоряющих электродов.

Так как продолжительность прохождения всего пути для электронов различных энергий не в точности одинакова, то электроны в конце концов выпадут из резонанса с ускоряющим напряжением; поэтому, в данном приборе не могут быть получены электроны с энергиями, превышающими некоторый определенный, предел. Этот предел Е может быть вы- ислен по следующим приближенным формулам, где Е выражено в eV (для траектории в виде двуугольника)., Здесь Н обозначает напряжение магнит- ного поля в гауссах, l длину стороны многоугольника в сантиметрах и наконец.

V — ускоряющее напряжение в вольтах.

Е=- 300 (для траектории в виде квадрата), Обозначения те же, как и в предыдущей формуле. Вычисленные по этим формулам верхние пределы энергии равны:

Е, =26,5 eMV (для двуугольника)

Е,= 14 еМЧ (для квадрата).

При этом принято Н = 18000 гаусс, 1= 8 м для двуугольника и 4 и для квадрата, V = 100 kV

Предмет изобр етения, Прибор для получения электронов большой энергии, основанный на резонансном ускорении электронов при помощи переменных электрических полей, о т л и ч а ющийся тем, что путь электронов составлен из длинных прямолинейных участков, лежагцих вне магнитного поля и образующих замкнутую фигуру вместе с небольщими кривыми, лежащими в магнитном поле, служащем и для фокусирования электронного пучка.

К авторскому свидетельству N 58976

Цэиг с з и г.3 с иг2 гпрю сиз и г.4

Отв. редактор П. В. Никитин

М 36333 Зак. 1411 — 700. Подп, к печ. 31 — 41 с. Цена 35 коп.

Гослланиздгт -я тип. Трансжелдориздата им. Лоханкова. Ленинград, ул. Правды, 15.