Устройство возбуждения резонатора линейного ускорителя ионов

 

ЗС .бЮ 14МЧ

64Tf . т . "М енбпнотета ViБ.о

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»536628

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнк (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13,06.75 (21) 2143261/25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень М 43 (45) Дата опубликования описания 03.02.77 (51)М.Кл. Н 05 Н 5/00

Государственный коннтет

Совета Министров СССР по делам изобретеннй н открытнй (53) УДК 621.3.038.62 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Попов

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАТОРА

ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ ИОНОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может применяться для возбуждения резонаторов линейных ускорителей ионов (ЛУ).

В известных устройствах кроме обычных мер, например установки ферритовых .вентилей, введение запасов по электрической прочности, для снижения перенапряжений в процессе установления поля в резонаторе применяется удлинение фронтов модулирующего импульса, что ведет к увеличению потерь энергии (1).

Известно также устройство возбуждения линейного ускорителя, состоящее из усилителя, резонатора, петли возбуждения и петли в цепи обратной связи (2).

iB таком устройстве элемент обратной связи состоит,из одной петли, установленной на цилиндрической стенке резонатора,,и соединен со входом усилителя мощности.

Однако такая система обратной связи при пробое в резонаторе продолжает обеспечивать возбуждение системы в нерабочих условиях, если пробой произошел с противоположного конца резонатора от места, где установлена петля связи. При этом в генераторе, фидере, петле связи и в самом резонаторе возникают сильные перенапряжения, которые могут вывести систему из строя.

В «длинных» резонаторах, т. е. в однорезонаторных ЛУ на энергии 10 — 50 мэв, применяемые системы с обратной связью могут возбуждаться на высших модах типа TM«„.

Для подавления таких .возбуждений обычно применяют ряд мер. Петля ввода ВЧ-мощности располагается в середине резонатора, где мода ТМ«, и все нечетные моды не имеют магнитной связи с петлей ввода. Чтобы исключить возможность возбуждения на моде

ТМ«е, петля обратной связи располагается в /4 или /4 длины резонатора, где магнитное поле моды ТМ0» отсутствует около цилиндрической стенки резонатора.

Однако в резонаторах ЛУ его геометрическая середина может не совпадать с местом, где отсутствует магнитное поле моды ТМ«1 и всех нечетных мод.

Цель изобретения — защита устройства от перенапряжений и повышение устойчивости возбуждения на рабочей моде колебаний.

Это достигается тем, что в цепь обратной связи введены дополнительная петля, симмет,ричная первой относительно петли возбуждения, и мост сложения мощностей, соединенный с петлями обратной связи и усилителем.

На чертеже дана блок-схема устройства.

Оно состоит из резонатора 1, усилителя

2 мощности, моста 8 сложения, первой 4 и второй 5 петель обратной связи, нагрузки 6.

У=тройство работает следующим образом.

Формул а изобретения

Составитель И. Петров

Текред М. Семенов

Корректор В. Гутман

Редактор Л. Гребенникова

Заказ 1098/1757 Изд Ме 320 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»

Сигналы с двух петель складываются .мос-том сложения и подаются на вход усилителя мощности. Уровни сигналов с петель подбираются такими, чтобы суммарный сигнал обеспечивал условия самовозбуждения, а отсутствие одного из сигналов срывало бы возбуждение. При этом возбуждение резонатора производится надежно только на нулевой моде ТМо о. Мода ТМоы не возникает, так как сигна1bI с петель равны,и противофазны. Мода ТМо,з не возбуждается, если расположить петли ближе /4,и /4 длины, тогда сигналы этой моды малы и противофазны. Для моды

TN„» — сигналы противофазны. Для ТМо 4— сигналы близки к нулю, если петли расположить в /8 è !8 длины и т. д. Также можно использовать длину кабелей с петель так, чтобы получить разность фаз сигналов для моды ТМшо, равной нулю, а для,моды ТМш„—

180 . И наоборот, если потребуется возбудить резонатор на какой-либо моде ТМш„, то, использовав обратную связь с двумя петлями, можно получить устойчивое возбуждение резонатора на этой моде. Предлагаемое изобретение, обеспечивая защиту устройства от перегрузок, позволяет повысить устойчивость возбуждения на определенной (требуемой) моде колебаний.

Устройство возбуждения резонатора линейного ускорителя ионов, состоящее из усилителя, резонатора, петли, возбуждения и петли в цепи обратной связи, о тл и ч а ющ е е10 ся тем, что, с .целью защиты устройства от перенапряжений и повышения устойчивости возбуждения на рабочей моде колебаний, в цепь обратной связи введены дополнительная петля, симметричная первой относительно пет15 ли возбуждения,,и мост сложения мощностей, соединенный с петлями обратной связи и усилителем.

Источники информации, принятые,во вни20 мание при экспертизе:

1. Мурин Б. П, Стабилизация и регулирование ВЧ-полей в ЛУ ионов, М., 1970, с. 242—

243.

25 2. Линейный ускоритель протонов И-2. Приборы и техника эксперимента, № 5, 1967, с. 38 (прототип).