Цилиндрический бетатрон

 

, >810063

Сеюэ Сееетсиих

Сециелистичесиих

Ресеублии, Ъ/Яагер

=--.Р

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (î1) Дополнительное к авт. свид-ву—! (22) Заявлено 08.08.79 (21) 2807404/18-25 51) Ч Кл з Н 05 Н 11/00 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Месудэрстэ.";:ялй иемитст

g сР9 ге делэм и;с,::ета::ий и еткрыте.1 (43) Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4

1 ,(45) Дата опубликования описания 30.01.8

9 (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Касьянов, В. В. Офицеров и В. Л. Чахлов (7I) Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физики . при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (54) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ БЕТАТРОН

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке индукционных ускорителей.

Известны цилиндрические бетатроны, содержащие электромагнит, цилиндрическую ускорительную камеру, инжектор, в котором аксиальная фокусировка электронов осуществляется магнитными заркалами.

Известен также цилиндрический бетатрон, содержащий ускорительную камеру, 10 внутри которой на границах области устойчивого движения электронов в аксиальном направлении установлены пластины из проводящего материала, инжекторное устройство, расположенное вблизи одной из плас- .S тин.

Недостатком прототипа является то, что величина потенциального барьера в аксиальном направлении не меняется в течение всего времени захвата электронов в уско- 20 рение. Электрическое взаимодействие между электронами инжектируемого пучка приводит к перераспределению электронов по скоростям (а следовательно, и энергии) аксиального движения. Значительная часть электронов пучка вследствие этого высыпается на торцовые стенки ускорительной камеры и число электронов, ускоряемых в одном цикле, оказывается малым по сравнен ию с тем количеством электронов, которое способно удержать управляющее магнитное поле.

Цель изобретения — увеличить число электронов, ускоряемых в одном цикле ускорения.

Указанная цель достигается тем, что в известном цилиндрическом бетатроне, содержащем ускорительную камеру, внутри которой на границах области устойчивого движения электронов в аксиальном направлении установлены пластины из проводящего материала, ижекторное устройство, расположенное вблизи одной из пластин, пластины соединены с проводящим покрытием камеры через коммутирующие устройства.

На чертеже показан предлагаемый бетатрон.

Бетатрон содержит электромагнит, состоящий из магнитопровода 1 и намагничивающей обмотки 2, ускорительную камеру 3, внутри которой на границах устойчивого движения электронов в аксиальном направлении расположены пластины из проводящего материала 4. Вблизи одной из пластин размещен инжектор электронов 5.

Проводящие пластины подсоединены к проводящему покрытию камеры б через коммутирующие устройства 7 и 8. Управляющее магнитное поле имеет области магнитных пробок вблизи проводящих пластин.

81О063

Формула изобретения

Составитель Е. Медведев

Техред Л. Куклина

Корректор С. Файн

Редактор Н. Коляда

Заказ 21/31 Изд. № 105 Тираж 855 Подписное

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

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Бетатрон работает следующим образом.

В начальный момент времени коммутирующие устройства 7 и 8 разомкнуты. Во время инжекции электронный пучок, формируемый инжектором 5, вводится в ускорительную камеру 3. Электроны пучка медленно перемещаются к нижней стенке ускорительной камеры. Головные электроны пучка за счет кулоновского взаимодействия приобретают дополнительную энергию ак- 10 сиального движен|ия,и попадают на нижнюю проводящую пластину и на ней появ. Ж ляется потенциал, равный,— {где N — коС личество электронов, упааших на пластилину, е — заряд электрана, С вЂ” емкость пластины относительно проводящего покрытия камеры), отрицательный по отношению к проводящему покрытию камеры. Аналогичный процесс будет происходить и в верхней части ускорительной камеры.

Таким образом, чем больше потери электронов в аксиальном направлении, тем выше величина потенциального барьера в аксиальном направлении.

После окончания процесса захвата, когда,пучок электронов уже ста билизирован в аисиальном направлении, пластины 4 соединяются с проводящим покрытием камеры 6 с помощью коммутирующих устройств

7(и 8.

Математическое моделирование процесса захвата в предложением бетатроне показало, что применение проводящих пластин, соединенных через .коммутирующие устройства с лроводящим покрытием камеры, позволяет примерно в два раза увеличить количество электронов, ускоряемых в одном цикле.

Цилиндрический бетатрон, содержащий ускорительную камеру, внутри которой на границах области устойчивого движения электронов в ажсиальном .на правлении установлены пластичны из п роводящего материала, инжекторное устройство, расположенное вблизи одной из пласпи н, .о тл ич а ю шийся тем, что, с,целью увеличения числа электронов, ускоряемых .в одном цикле ускорения, пластины соединены с проводящим покрытием камеры через коммутирующие устройства.