Линейный ускоритель электронов

 

Феч м НО теин.<ческс,я

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк. Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ау (22) Заявлено 2604.77 (21) 2479620/18-25 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам кзобретеннй н открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 1М879. Ьюллетень H9 3

Дате опубликования описания 150879 (72) Авторы

N3o6pefeíèß Б. IO. Вогданович, В ..А. Останин и В. В. яненко

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (7i ) Заявитель (5 4 ) ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

1.5 изобретение относится к ускорительной технике, а более конкретно к линейным электронным ускорителям (ЛЭУ) с сильноточными пучками и малой длительностью импульса тока н предназначено для использова"

:ния в ядерной физике, радиационной химии, активационном анализе, лучевой .терапии и т. д.

Известны линейные электронные ускорители с обратным вводом мощности, в которых мощность с выхода ускорителя подается в одно из плеч смесителя (узел обратного ввода мощности) (1). Получившаяся в результате сложения мощность поступает на вход ускорителя.

Наиболее близким к изобретению является линейный электронный ускоритель, содержащий инжектор, две ускоряющие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ус- 25 коряющей секцией (2).

Однако такой ускоритель имеет сложную систему высокочастотного питания, снижающую экономичность установки. Кроме того наличие двух источников высокочастотной мощности и узла синхронизации приводит к увеличению габаритов всего ускорителя.

Цель изобретения — повышение экономичности и .упрощение конструкции ускорителя.

Это достигается тем, что высокочастотные вход и выход второй ускоряющей секции соединены цепью обрат.ной связи, содержащей фазовращатель, а в высокочастотный тракт между источником высокочастотной мощности и первой:ускоряющеВ.секцией включен фазовый инвертор.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого линейного ускорителя электронов.

Ускоритель состоит из инжектора

1, первой ускоряющей секции 2, источника высокочастотной мощности

3, устройства 4 для инверсии фазы высокочастотного. сигнала (например импульсного фазовращателя со сдвигом фазы на 180 ), второй ускорюощей секции 5, вход и выход которой соединены цепью обратной связи с фазовращателем 6.

Вторая секция 5 вместе с каналом обратной связи и фаэовращателем 6 . образует резонатор на бегущей волне (P.Á.Â..), который выполняет функции

62454

-Ф

3 накопительного и ускоряницего устройства.

При влете ускоренного пучка из первой секции в Р.Б.В., происходит

,возбуждение второй секции, причем время нарастания поля излучения до установившегося значения определяет- 5 ся добротностью резонатора. Поле во второй секции возбуждается в противофазе по отношению к фазе колебаний в первой секции ° Если в некоторый момент высокочастотного импульса ин- 1О вертировать фазу на входе первой ускоряющей секции .с помощью устройства

4, то в оставшуюся часть импульса частицы будут дополнительно ускоряться в секции 5. Таким образом, рабочий цикл ускорителя состоит иэ ериода накопления энергии поля излучения пучка в P.Á.Â. в течение основной части импульса высокочастотной мощности и иэ периода использования запасенной энергии, путем быстрого ,переброса фазы на 180 инжектируеьый в Р.Б.В. электронов инвертнрующим устройством 4.

Пример. Был проведен расчет ускорителя, состоящего иэ одной ускорващей секции и P.Á.Â. В качестве волноводной секции была выбрана ускоряющая структура ЛЭУ на энергию 2 ГэВ ХФТИ. АН УССР. При величине импульсного тока 0,4 A и . 30 энергии W 30 МэВ (W - энергия электронов после первой секции), прирост энергии íà P.Á.Â. составляет. 25-301МэВ.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить экономичность ускорителя примерно на .20-25% и упростить конструкцию схема высокочастотного питания и волноводного тракта. Установки подобного типа, обладающие меньшей стоимостью по сравнению с известными, могут получить широкое распространение в различных отраслях науки и техники.

Формула изобретения

ЯМнейный ускоритель электронов, содержащий инжектор, две ускоряю" щие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ускоряющей секцией, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьыения экономичности и упрощения конструкции ускорителя, высокочастотный вход и выход второй ускоряющей секции соединены .. цепью обратной связи, содержащей фазовращатель, а в высокочастотный тракт между источником высокочастотной мощности и первой ускоряющей секцией включен фазовый инвертор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ускорители, вып. У, Госатомиздат, 1963, с. 75-89.

2. Атомная энергия, т. 29,. вып.

2, 1970, с. 140.

Составитель, В. Медведев

P акто Т. Коло ева Тех . Фанта Ко енто О. Билак

Заказ 4816/60 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб.

Филиал ППП Патент, г. У кгород, ул. Проектная, 4