Система вывода заряженных частиц из циклических ускорителей типа фазотрон

 

СИСТЕМА ВЫВОДА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ типа фазотрон, изохронный циклотрон, включающая регенератор, возбудитель и выводной канал, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения поФерь по вертикальным колебаниям, в систему введен дополнительный регенератор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,, 511802

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8(ем) 6

275.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1997022/26-25 (22) 18.02.74 (46) 15.11.86. Бюл. ¹ 42 (7 1) Объединенный институт ядерных исследований (72) В.В.Кольга и С.Б.Ворожцов (53) 621.384.6(088,8) (51) 4 Н 05 Н 7/10 Н 05 Н 13/00 (54)(57) СИСТЕМА ВЫВОДА ЗАРЯЖЕННЫХ

ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ типа фазотрон, изохронный циклотрон, включающая регенератор, возбудитель и выводной канал, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью уменьшения поФерь по вертикальным колебаниям, в систему введен дополнительный регенератор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала.

511802

Редактор П.Горькова Техред В.Кадар Корректор M,Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 6259/2 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4

В сильноточных фазотронах с пространственной вариацией магнитного поля с энергией протонов до 1 Гэв и средней интенсивностью пучка 50 мка для получения высокоинтенсивных мезонных пучков от внешних мишеней нужно обеспечить выпуск большей части пучка протонов из ускорителя. Высокоэффективный вывод протонов необходим также во избежание недопустимо большого уровня наведенной активности и трудности обеспечения охлаждения облученных элементов внутри камеры.

Известные устройства вывода из таких ускорителей основаны на параметрической раскачке амплитуд свободных радиальных колебаний с помощью регенеративной системы, состоящей из возбудителя, регенератора и выводного канала. Однако в результате децентрирования орбит протонов в процессе вывода и под влиянием поля неоднородностей наблюдается сдвиг частоты вертикальных свободных колебаний по резонансному значению (g

= 0,5). Развитие резонанса вертикальных колебаний приводит к значительным потерям пучка в процессе вывода.

Цель изобретения — уменьшение потери по вертикальным колебаниям.

Это достигается тем, что в систему введен дополнительный регенератор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала.

На чертеже дана схема расположения элементов системы вывода.

Она содержит возбудитель 1, дополнительный регенератор 2, регенератор 3, выводной канал 4, радиус

5 начала вывода и радиус 6 предпоследних оборотов °

Воздействие дополнительного pere5 нератора на выводимый пучок проявляется в понижении мгновенной частоты вертикальных колебаний 0 на предпоследних оборотах с сохранением темпа раскачки радиальных колебаний.

1О Побочное явление при этом — группи I ровка частиц по радиусу на обороте перед попаданием в канал.

Решение этой задачи оказалось воз15 можным в ускорителе с пространственной вариацией магнитного поля благо даря единственному оптимальному поГ ложению дополнительного регенератора по отношению к остальным элементам

20 вывода. Это объясняется максимальным значением огибающей вертикальных cBQ" бодных колебаний в системе вывода возбудитель-регенератор-магнитный канал.

При численном моделировании на

ЭВМ процесса вывода пучка для различных начальных амплитуд радиальных и вертикальных колебаний частиц было найдено, что при наличии дополнительного регенератора в оптимальном положении потери в процессе вывода из-за вертикального движения уменьшились примерно в 2 раза. ОбЗ5 щая эффективность вывода при этом возросла с 48 до 687., т.е. в 1,4 раза.

Приведенные результаты расчета относятся к сильноточному фазотрону ОИЯИ.