Устройство для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов

 

ИНТЕЛ.,: х: -. «ст,д-,„. бкблиот-::;::

<"446476

ОПИ Н)ФЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ссиоз Советски к

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110177 (21) 2442292/18-25 с присоедииением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 050279. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 050279 (51) М. Кл.

Н 05 Н 7/08

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (оз) УДК 621 . 364 . 6 (08B.B) (72) Авторы изобретения

А.Н,Диденко, А.B.Ïåòðîâ, А.И.Рябчиков, В.A.Tóçoâ и Ю.П.Усов (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЬНОТОЧНОГО

КОЛЬЦА РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к технике ускорения заряженных частиц и может применяться в устройствах для получения электронных сгустков большой плотности, в особенности сформированных в виде колец релятивистских вращающихся электронов, необходимых, в частности, при разработке коллективных методов. ускорения заряженных частиц и для плазменных исследований. 10

Известен ряд устройств для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов (1) .

Недостатком этого устройства является то, что время удержания сильноточного кольца релятивистских электронов ограничено временем затухания тока в экране скиновым временем, 70

Известно также устройство — адгезатор, состоящее из сильноточного инжектора электронов, инжекционного патрубка, вакуумной камеры, катушки, создающей постоянное поперечное магнитное поле (21, В известном устройстве электронный пучок от ускорителя с помощью инжекционного патрубка инжектируется в вакуумную камеру, находящуюся во внешнем магнитйом поле, которое и обеспечивает движение электронов по замкнутой траектории.

Недостатком этого устройства для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов является наличие импульсной системы коррекции траектории пучка с жесткими требованиями на форму импульса напряжения, подаваемого на корректор и на синхронизацию момента прихода импульса на корректор с моментом инжекции электронного пучка.

Цель предлагаемого изобретенияупрощение устройства.

Она достигается тем, что в плоскости орбиты на радиусе, отличном от ларморовского, установлена корректи- рующая пластина в форме части цилиндрической поверхности, образующая которой перпендикулярна Плоскостн орбиты, причем пластина выполнена из материала, произведение относительных диэлектрической и магнитной проницаемостей которого не равно единице; причем на первой половине оборота с внешней стороны канальной орбиты пучка пластина выполнена из ферромагнитного материала, а с внутренней — из металла с высокой проводимостью или из диэлектрика с высокой

646476 относительной диэлектрической проницаемостью; причем на второй половине. оборота с внешней стороны начальной орбиты пучка пластина выполнена из металла с высокой проводимостью или из диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью, а с внутренней — из ферромагнитного материала.

На чертеже изображено гредлагае мое устройство, на котором 1 — вакуумная. камера, 2 — корректирующая 10 пластина, 3 — сильноточный инжектор релятивистских электронов, 4 — инжекционный патрубок, 5 — электронный пучок, 6 — катушка магнитного поля.

Предлагаемое устройство работает 15 следующим образом.

В вакуумной камере 1 поддерживается давление остаточного газа порядка 0,1 — 1 тор, обеспе:ивающее самофокусировку сильноточного реля- 2ц тивистского электронного пучка. Электронный пучок 5 от ускорителя транспортируется по патрубку инжекции и попадает в область действия постоянного поперечного магнитного поля, На- 25 чальная траектория движения электронного пучка в магнитном поле определяется только напряженностью постоянного магнитного поля и параметрами пучка. При движении электронного пуч- -

3 ка вблизи корректирующей пластины происходит коллективное взаимодействие электронного пучка с материалом пластины, приводящее к изменению кривизны траектории.

Для обеспечения необходимой промашки электронного пучка корректирующая пластина, выполненная из ферромагнетика и расположенная с внешней стороны начальной орбиты, должна устанавливаться на первой половине оборота, При расположении ее с внутренней стороны орбиты она должна устанавливаться на второй половине оборота.

При расположении корректирующей плас-. тины, выполненной из металла с высо- 45 кой проводимостью.или диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью на внешней стороне начальной орбиты, последняя должна быть установлена на второй половине оборота, При расположении такой пластины с внутренней стороны орбиты

Она должна устанавливаться на первой половине оборота. B результате изменения радиуса траектории электронногс 55 пучка при его движении вблизи корректирующей пластины обеспечивается необходимая промашка. С целью обеспечения максимальной промашки корректирующую пластину необходимо устанав- 60 ливать в центре укаэанных областей.

Таким образом, захват сильноточного релятивистского электронного пучка на замкнутую орбиту и формирование электронного кольца осуществляется за счет внешнего постоянного поперечного магнитного поля и корректирующего действия пассивного элемента. Длительное удержание сформированного кольца осуществляется только за счет внешнего магнитного поля, Максимальное время удержания сильноточного релятивистского электронного кольца определяется рассеянием электронов пучка на остаточном газе.

Это устройство исключает необходимость применения импульсных систем коррекции орбиты, необходимости синхронизации корректирующего импульса с моментом инжекции электронного пучка, что в значительной степени упрощает конструкцию, Формула изобретения

1. Устройство для формирования сильноточного кольца релятивистских электронов, содержащее сильноточный инжектор электронов, патрубок инжекции, вакуумную камеру, катушки для создания постоянного поперечного магнитного поля, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции, в плоскости орбиты на радиусе, отличном от ларморовского, установлена корректирующая пластина в форме части цилиндрической поверхности, образующая которой перпендикулярна плоскости орбиты, причем пластина выполнена из материала, произведение относительных диэлектрической и магнитной проницаемостей которого не равно единице, 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая пластина, выполнена из ферромагнитного материала и установлена с внешней стороны начальной орбиты пучка на первой половине оборота.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая пластина, выполнена из ферромагнитного материала и установлена с внутренней стороны начальной орбиты пучка на второй половине оборота, 4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая пластина, выполнена из металла с высокой проводимостью или из диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью и установлена с внешней стороны начальной орбиты пучка на второй половине об-рота.

5„.Óñòðoéñòâî по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корректирующая пластина, выполнена из металла с высокой проводимостью или из диэлектрика с высокой относительной диэлектрической проницаемостью и установлена с внутренней стороны начальной орбиты пучка на первой

Половине оборота.

646476

Составитель Е,Медведев

Техред М. Петко Корректор Д. Мельниченко

Редактор Б.Павлов

Эаказ 131/47

Тираж 943 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Диденко А.A. и др. Эксперимент по захвату сильноточного пучка релятивистских электронов на замкнутую орбиту. Письма в МАТФ, т.21, 1975, в. 3 ° 186-Т90.

2. Барабаш Л.С. и др. О коллективном ускорителе тяжелых ионов отдела новых методов ускорения ОИЯМ. Предпринт.

Р9-7697. Дубна, 1974.