Ускоряющая структура

 

1. УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА линейного ускорителя ионов, содержащая цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продоль;ной оси расположены один или нескрлько потенциальных электродов с укрепленными на них трубами дрейфа, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной стор(Уны с корпусом резонатора, а с другой - с соответствующими потенциальными электродами , отличающаяся тем, что, с целью уменьшения величины , радиальной составляющей электрического поля в ускоряющих зазорах, каждый из потенциальных электродов выполнен в виде Трех параллельных проводников,- смещенных относительно друг друга вокруг оси структуры на 120 , а относительно проводников другого электрода.. на 60 , и объединяемых в единую жесткую конст15укциго с помощью элементов крепления трубок дрейфа к проводникам потенциаль- 3 ного электрода. (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (k9) (1!) А

4у Н 05 Н 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«» л

З.:=

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 2915245/18-21 (22) 12. 05. 80 (46) 30.03.85. Бюл. В 12 . (72) В

) .В. Кушин, Е.В. Громов и С.В. Плотников (71) Моск овский ордена Трудового

,Красного Знй

Йени инженерно-физический институт

:(53) Я1.384.6(088.8) (54)(57) 1.УСКОРЯНМЦАЯ СТРУКТУРАлинейного ускорителя ионов, содержащая цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продоль:ной оси расположены один или несколь ко потенциальных. электродов с укрепленными на них трубами дреи а, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной сторон ы с корпусом резонатора, а с другой — с соответствующими потенциальными gëåêтродами, о т л и ч а ю щ щ а я с я тем что с целью уменьшения вели ны. радиальной составляющей электричического поляоля -в ускоряющих зазорах каждый из потенциальных электродов

Э выполнен в ви иде Трех параллельных проводников . смещенных

Ф относительно друг друга вокруг оси структуры на

120 а от

Э носительно проводника другого электрода.на 60 о в и объединяемых в единую жесткую конструкцию ения трус помощью элементов крепл бок дрейфа к проводникам потенциального электрода.

2. Ускоряющая структура по п.1, отличающаяся тем, что

856370 трубки дрейфа содержат несколько параллельных пролетных каналов.

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть исполь-. зовано при создании линейных ускорителей ионов.

Известна ускоряющая структура, получившая название резонатора Видерое, содержащая объемный резонатор, как правило цилиндрической фор мы, внутри которого параллельно его . продольной оси размещен потенциаль- 10 ный электрод, трубки дрейфа, присоединенные поочередно к потенциальному проводнику и к корпусу резонатора,, и четвертьволновые проводящие опоры для крепления потенциального электро-15 да.

Основным недостатком этой структуры является то, что проводящие опоры размещаются перпендикулярно продольной оси структуры и в ускори- 20 телях ионов, где предпочтительно работать на относительно низких часто-тах, порядка 20-50 ИГц, значительно возрастает поперечный размер уско; ряющей секции. 25

Наиболее близким техническим ре шением является ускоряющая структура содержащая цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продольной оси расположены один ипи несколько потенциальных электродов, с укрепленными на них трубками дрейфа, и опоры потенциальных электродов, расположенные также параллельно продольной оси резонато- ра, и жестко прикреплены с одной стороны к потенциальному. электроду, а с другой — к корпусу резонатора.

Поперечные, размеры такой структуры значительно уменьшаются по срав нению со структурой типа Видерое. дднако эта структура обладает тем, недостатком, что даже на ее оси поперечная составляющая. электрического

-поля не равна нулю.

Это явление становится особенно нежелательным, если в "такой структуре попытаться осуществить одновременное ускорение нескольких параллельных пучков ионов, так как центральный и боковой пучки оказываются . в разных условиях.

Целью изобретения является уменьшение величины радиальной составляющей электрического оля в ускоряющих зазорах.

Поставленная цель достигается тем, что в ускоряющей структуре линейного ускорителя ионов, содержащей цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продольной оси расположены один или несколько потенциальных электродов, с укрепленными на них трубками дрейфа, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной стороны с корпусом резонатора, а с другой с соответствующими потенциальными электродами, каждый из потенциальных электродов выполнен в виде трех параллельных проводников, смещенных е относительно друг друга вокруг оси структуры на 120, а относительно

0 проводников другого электрода на 60 и объединяемых в единую жесткую конструкцию с помощью элементов крепления трубок дрейфа к проводникам потенциального электрода, причек трубки дрейфа могут содержать несколько параллельных пролетных каналов.

На чертеже схематично изображена конструкция ускоряющей структуры.

Ускоряющая структура содержит корпус резонатора 1, дрейфовые трубки.

2 с несколькими пролетными каналами, элементы крепления 3 трубок дрейфа к потенциальным электродам, проводники 4, образующие один потенциальный электрод, проводники 5, образующие второй потенциальный электрод, элементы 6 и 7, соединяющие потенциальные электроды с соответствующими опорами 8 и 9, элемент 10, соеди56370

Редактор О. Юркова Техред .Т.Маточка

Корректор С. Шекмар

Заказ 1736/5 Тираж 794 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 8 няющий опоры со стенкой резонатора.

Ускоряющая структура работает сле дующим образом. При возбуждении структуры в ней возникают ВЧ колебания, в точках крепления опор 8 и 9 к корпусу резонатора 1 образуются узлы напряжения, а вдоль потенциальных проводников 4и 5 устанавливается напряжение, изменение амплитуды которого близко.к синусоидальному. Общая длина опоры и потенциального проводника выбирается равной половине рабочей длины волны с учетом ее укорочения из-за емкостиой нагрузки при введении трубок дрейфа. При этом .благодаря тому что предложенная конструкция аксиально,сюметричиа, то величина радиальной составляющей электрического поля в ускоряющем за-, зоре становится пренебрежимо малой.

Более того такое конструктивное выполнение ускоряющей структуры существенно повьпиает ее жесткость.

Все это делает такую структуру пригодной для одновременного ускорения нескольких параллельных пучков ионов. Поперечную устойчивость .неtO скольких пучков ускоряемых ионов можно осуществлять, например, с помощью асимметричной фазопеременной фокусировки.

Подобное конструктивное выполне-. ние потенциальных электродов можно использовать и в структуре Видерое, и в структурах типа многопроводной линии.