Способ установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц

 

Союз Советскик

Соцнапистнчесни к

Республмк

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20.06.77(21) 2498040/18-2 с присоединением заявки,%

МударстееннМ квинтет

СССР.ив делам нзвбретеннй н вткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень J% 1

Дата опубликования описания 10. 01. 80 (72) Авторы изобретения

С. В. Дворцов, Л. Л. Филипчиков и Л. Г. Ломизе (71) Заявители

Радиотехнический институт АН СССР и Институт ядерных исследований AH СССР (54) СПОСОБ УСТАНОВКИ ФАЗ И АМПЛИТУД УСКОРЯЮ1Ы1Х

ПОЛЕЙ В МНОРЭРЕЗОНАТОРНОМ УСКОРИТЕЛЕ

ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИ11

Изобретение относится к ускоритель-" ной технике и может использоваться при разрабигке многорезонаторных ускорителей тяжелых частиц.

Известен способ установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном. ускорителе заряженных частиц, основанный на измерении зависимости величины спада поля в резонаторе, вызванного пучком, от фазы ускоряющего поля, с последующей регулировкой амплитуды поля (1).

Таким способом исследуют зависимость спада попа в резонаторе, вызванно. го пучком, от фазы ускоряющего поля и подбирают такую фазу, при которой спад поля совпадает со своим расчетным значением. После moro амплитуду попя устанавливают так, чтобы время пролета протонов через резонатор равнялось своему расчетному значению. Затем процедуру установки амплитуды и фазы многократно повторяют до получении требуемой сходимости.

Однако такой способ имеет низкую точность, обусловленную малой чувствительностью спада поля к изменениям амплитуды II фазы вблизи QT Hx пом :1-1;-::Ii-=

5 ных значений.

Наиболее близок к предлагаемок сцо== соб установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц, основанный на

10 возбуждении резонаторов ВЧ-гене1 атора— ми и регулировке амплитуды поля в каждом из резонаторов до совпадения изменения времени пролета частиц с расчетной величиной (2).

По такому способу установку фазы II амплитуды поля в каждом последующем резонаторе осуществляют после завершения аналогичной установ и во всех предшествующих резонаторах. При этом немед ряют время пролета частиц через настраиваемый и псследуюший резонаторы как при включенном, так и при выключенном генераторе, и в результате обработки измерений подбирают такую амплитуду поля, при которой вызванное включением генератора изменили» времени пролета совпадает с расчетной для настраиваемого резонатора величиной.

Однако при таком способе выявлена неоднозначность установки фаз и амплитуд, которая особенно сильно проявляется при больших энергиях частиц и малых длинах резонаторов.

Цель изобретения — обеспечение однозначности установки.

Это достигается тем, что перед регулировкой амплитуды поля в каждом из резонаторов пучок частиц пропускают через настроенный резонатор при выключенном ВЧ-генераторе, регистрируют фазу возбужденного пучком поля в резонаторе по отношению к выбранному опорному сигналу, после чего включают

ВЧ-генератор и изменяют его фазу до тех пор, пока фаза суммарного поля пучка и ВЧ-генератора не сдвинется относительно фазы поля при выключенном ВЧ-генераторе на расчетную величину

На чертеже изображена структурная схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит фазовый детектор 1, фазоврашатель 2 первый датчик 3 гармоники тока пучка, настраиваемый резонатор 4, второй датчик 5 гармоники тока пучка, фазовый детектор 6, оконечный каскад 7 ВЧ-генератора, фазовращатели 8,9 и ключ 10. По предлагаемому способу для устаt новки фазы и амплитуды ускоряющего поля проводят следующие операции.

Вначале оконечный каскад 7 генератора выключается, а через настроенный ускоряющий резонатор 4 пропускают пучок небольшой интенсивности. Фазоврашатели 8 и 2 устанавливают так, чтобы выходные сигналы фазовых детекторов

1 и 6 равнялись заданной величине (например, нулю). После этого фазоврашатель 8 регулируют в сторону отставания, а фазоврашатель 2 регулируют в сторону опережения фазы на угол, соответствующий расчетному изменению времени пролета частиц через резонатор 4 при включении поля с правильно установленной фазой. При этом ключ

10 пока находится в разомкнутом состоянии. На этом ручные операции заканчиваются и остальное протекает автоматически. После включения оконечного каскада 7 генератора и интенсивного пучка фазовращатель 9 (связанный

654058 4 ! с выходом фазового детектора 6) автоматически установит в резонаторе 4 нужную фазу ускоряющего поля, добиваясь нулевого сигнала ошибки, поступающего с выхода детектора 6 на фазовращатель 9. Затем замыкают ключ.

10 и фазовращатель в оконечном каскаде генератора автоматически устанавливают номинальную амплитуду ускоряюше>G го поля, добившись нулевого сигнала ошибки, поступающего с выхода детектора 1 на фазовращатель в генераторе.

Предлагаемый способ обеспечивает однозначность установки фаз и амплитуд в каждом из резонаторов, легко применим к настройке ускорителей на высокие энергии и при малых длинах резонаторов, допускает использование простых систем автоматики и исключает необходимость периодической проверки установки фаз и амплитуд ускоряющих полей резонаторов, так как после установки можно осуществлять также и поддержание фаз и амплитуд вблизи найденных оптимальных значений.

Формула изобретения

Способ установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц, основан- .

3Î ный на возбуждении резонаторов ВЧ-генераторами и регулировке амплитуды поля в каждом из резонаторов до совпадения изменения времени пролета частиц с расчетной величиной, о т л и ч а ю35 ш и и с я тем, что, с целью. обеспечения однозначности установки, перед регулировкой амплитуды поля в каждом из резонаторов пучок частиц пропускают через настроенный резонатор при выклю40 ченном ВЧ-генераторе, регистрируют фазу возбужденного пучком поля в резонаторе по отношению к выбранному опорному сигналу, после чего включают

ВЧ-генератор и изменяют его фазу до

45 тех пор, пока фаза суммарного поля пучка и ВЧ-генератора не сдвинется относительно фазы поля при выключенном

ВЧ-генераторе на расчетную величину.

Источники информации, $0 принятые во внимание при экспертизе

i.curtis С ъ.0peraUon o% MAL Иnac at energies 1о<>е me@,proceedings o% +Ье <910 7rotvn incr ac— сеСer a%or Conier ense, NAG, Sp t, 28qq October., z Ванч а,191о,чо6 3,р 241.

2.Grandaunt К.ч.иBwenson Ъ.А, 91де -con@Red Ииасhurn-on problem, Los-Þа пос SeientiBc 1.аЬо а о . пор. <-ъо.

654058

Составитель В. Краснопольский

Редактор Т, Колодцева Текред Л. Алферова Корректор М, Вигула

Заказ 8563/59 Тираж 885 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4