Способ посадки электронов на равновесную орбиту синхротрона

 

о палг ... e - - „l l l e билю - " ч„„, " т9 ; „ "ор4р

IiiI776527

И Е

О П

Сева Совеаских

Сокиалистическик

Ресиуй;ик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (,51) М К з Н 05 Н 7/08 (22) Заявлено 24.05.79 (21) 2770348/18-25 с присоединекием заявки—

Йсуддрстоениык NILIIIwf

СССР (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1 (53) УДК 621.384.6 (088.8) ио делам изззретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.01.82

В. К. Кроль и Л. А. Сардарян (72) Авторы изобретения (71) Заявитель ь к —.. с = ихнею- аъи Жииа кМт йй атСызаМ&Л- ЮЮ4ЫЪЖМЫЬ. -1 (54) СПОСОБ ПОСАДКИ ЭЛЕКТРОНОВ

HA РАВНОВЕСНУЮ ОРБИТУ СИНХРОТРОНА

1 2

Изобретение отноаипся к ускорительной го возмущения IpaBHовесной орбиты, что технике, в частности, к способам инжейции" приводзгт к усложнению всей системы ннчастиц в синх ротро,н. жеицио нных устройств.

Известны способы Ilocадки электройов Целью изо1бретенвя явля епся осущест1 на;равновесную орбиту аинхропрона .путем 5 вление режнма накопления влекпронов за рассеивания инжекти руемых электронов на счет многоцикловой инжеици и,в синхрораооенвателе, установленном в месте пере- трон. сечения траектслряи вводимого пучка Ic рав- Поставленная цель достигается тем, что новесной о рбитой (1). Эффективность .захва- при .посадке электронов на равновесную та частиц в реНСН!М уаиорения лр и emM 10 орбиту, известным способам их отклоняют очень, низка, так как захватываются толь- суперпозииией постоянного и высокочастотко те частицы, которые ра ссеиваются на ного полей, при этом а мпл итуду высокочаугол,:равный углу между направлением IHIH- стотного юпклоняющего пол я вьгбалрают ра вжекти руемого лучка IH касательной к,рав- ной величине постоянного поля, частоту— навесной орбите. " -- =- : 15 кратной частоте ускоряюгцего напряжения, Известен способ посадки электронов IHa а фазу сдвигают таии м образо1м, чтобы оавновеаную орбиту синх ротрона путем их максимум тока ускюр енных элекп ронов, отклонения постоянвьгм попербчньгм по- огруппир1ованных на частоте ускоряющего лем, охватывающим равновесную орбиту в напряжения, был снмметрычно расположен месте пересечения оаи инж екщии с,равно- 20 отноаителыно соседних максимумов откловеонюй орбитой, на угол, равный углу меж- няющего поля. ду осью,инжекц ии и касателыной:к равно- К роме то го, иыжектлруемый пучок весной орбите в этом месте, и последую- электронов предвар ительно группнруют на щего уменьшения величины отклоняюзцего частоте высокоча|спотного отклоняющего воля до нуля за время, Ба порядок мень- 25 лоля. шее времени однслго оборота (2). Суммарное отклоняющее лоле при этом

Недостатком этого способа является не- Изменяется во закону возможность мнопоцикловой инжекцБн в U= Up (1 сюз a>t), сннхротрон, .работающий,в режиме на иоп- где U — велвчина суммарного отклоняюления часпиц, без введения дополнительно- ЗО щего п оля;

776527

40

60

U0 — величина ио)стоян)нюго отклоняющего поля; а — частота высок)очастют)ню)го откло)няющего поля;

1 — время.

На чертеже ври)ведена диаграмма, нлл1остри)рую)щая ию)садку частиц )на равновесную ю)рбиту в про)ц)ессе )MBopo)IIH)KJIo)BQH инжекцни )в с)инхротрюн с жесткой фокуаиið.oâõoé.

Кривая 1 соответствует ускоряющему нап)ряжению аинхрютрю)на, кривая 2 — отклоняющему полю, 3 — фазов)ая протяженность сгустка электронов, захватываемых в режущим уюкю)р ения в начале никла ускорения; 4 — фазовая п)ротяженность сгустка захваты)ваемых в режи)м уск)орения электро)Hio)rr после трех пери)адов ускорейия; 5— фазовая протяженность сгустков;инжект)ируемых элект)рюнюв, огрупаирю)ваиных на частоте отклоняющего поля, Посадку электронов осуществляют следующи м образом. В )месте )пересечения .оси и)нжеици)и с )раиновесной орбитой на )инжектируемый пучок пред1варительно ускоренных элекпронов вюздей)ствуют )суперпозицией )пюостоянного )и:высокочастотного полей. Амплитуду высюкочастютногю ютклю няющ его поля выби)рают раув)ной величине постоякнопо отклоняющего воля. Частоту ж)

= отйлоняюЩегс:высокочастотного поля,выб)и)рают к)ратной частоте ускоряющего нап)ряжен)ня син)х)ротрона с .крапнюютью 6. В начале цикла у)скорения в )режим- ускЬ)рения в;синхрютроне с жесткой фюкуси)рювкой 3 захватываются электроны, попадающие в фазовый угол ускоряющего;напряжения пор.ядка 60 — 90.

Пучок, инж)ект)и)руемых электр)онов :предвар:ительно группи)руют на частоте отклоняющего поля в фазовом угле — 60. Отклоняющее поле ситрон)изи)руют с пгредвар)ительио )сгруипирю)ва)иным пучком таким образом, чтобы ценч1ры сгустков электро:нов совладали,с макаимумами:отклюияю- 45 щего воля.

Высокочастопное отклон)яющее поле юи нхронивируют с уско)ряющим )нап)ряжеиием синхр)отрона таким образом, чтобы:максимумь1 отклоняющего поля были сн)ммет)р)ич- 50 ны относительно ц)ентра стуепка электронов в реж)им ускорения.

П)ри инжек)цни очередных иор)ций электронов через два )периода уско)рения в режим ускорения будет .захватываться до

30 Jo )вновь:инжектируемых части)ц, а электрю)ны, захваченные )ранее )в р)елим ускорения, теряться п)ри этом не будут, т. к. величина отклоняющего поля .в области, занима емой )ранее инжект)и)рован)ными электранам)и, не л)ревьвша)ет 5 — 10% от амплитуды отклоняющего )поля.

Испальзюваиие предлагаемого способа, посадки электронов на,ра)внюэесную ю)рб)u у си)нхротрона позволяет реализовать и синхрюч)роне с жест)кой фокус)ирювкюй режи)м мнюго цикловой инжеюци)и с достаточно

BbIcokoH эффективностью 6ез существенного усложнения требуемой для этого аппаратуры, в частности, )не требуется уста)нювки с т)олшинюй внешней ш)ины — 3 мм.

Фоьмула изобретения

1. Способ посадки электронов на )ра)внювесную орб)иту синхротрона, заключающийся в том, что инжектируемые элекпроны отклоняют .по)стюянным поперечиым полем, охватывающим )равнювесную о р биту в месте пересечен)ия ю)аи;иижекции с равновесной орбитой, на угол, )ра виый углу между осью инжек)ци)и, и,касателын)ой .к )ра)внове)оной, o)рбите в точке)пересечени я, затем у)меньшают величи)ну отклоняющего поля до нуля за время, )на по)рядок меньшее )времени одною оборота, отл ич а ю,щ;и йся тем, что, с целью осуществления режи)ма накопления электроно|в за счет )многоцикловой инжекц ии в OMH)II)pioTpoH> элект)роны отклоняют суперпоз ицией постоя)н)ню)гю )и:высокочастотного люлей, )п)ри этом ам)плитуду высокючасто пного отклоняющего поля выб)ирают

)равной |величи)не постоянного отклоняющего п)оля, ча)стоту — .крат)нюй частоте ускюряющего навзряжения, а фазу )сдвигают таким образом, чтобы маиси)мум тока уско,ренных электронов, сгрупли)рованных на частоте ускоряк))щего Бап)ряжен)ия, был ipacположен симмепр)ичию ювноаительно сосед)н)их )маис)имумов oTIKJIаняющего аоля

2. Способ по и. 1, отл)ич а ю щ и йс я т)ем, что пучок инжектируемых электронов предварительно группируют на частоте высокочастотного от)клоняк щего )поля, при этом группирующее;высокочастотное поле синхронизируют с отклоняющим таким об.разом, чтобы цент)ры сгустков инжектируемых элеквронов совпадали с максимумами отклоняющего пюля.

Исто)чники информа)цни, при пятые,во вн)имàHIHe п)ри экспертизе;

1. Адю Ю. М. и др. Накопление частиц в синхротрюие. Т)руды междуна)родной,конфере)нции по ускорителям, Дубна, Атомиздат, 1963.

2, А. Ts. Amatuni et all, «Injection of

ipartiicles into a strong focusing accelerator»

Proceeding of the International Conferens

on Energy Accelerator and Instrument, СЕКЯ, 1959.

776527

\ г

Составитель В, Егоров

Техред И. Заболотнова

Редактор Б, Федотов

Корректор И. Осиновская

Заказ 28/38 Изд. № 108 Тираж 855 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред..«Патент»