Полицилиндрический ускоряющий резонатор

 

ПОЛИЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ УСКОРЯ ЮЩИП РЕЗОНАТОР, выполненный в виде полого цилиндрического резонатора, внутри которого коаксиально расположены цилиндрические электроды, закрепленные с одного торца, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности резонатора , на свободном торце центрального электрода установлен дополнительный электрод, выполненный в виде параллельного торца и резонатора . диска, на котором через один укреплены внутренние электроды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕО.(ИХ

РЕСПУБЛИК

351) Н 05 Н 9 04

t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2992342/18-21 (22) 10.10.80 (46) 30.07.83. Бюл. 9 28 (72) В.П. Шилов (53) 6?1.384.6(088.8) (56) 1. Воинов Б.С. Широкодиапазонные колебательные системы СВЧ. M., Советское радио, 1973, с. 17.

2. Нейман М.С. Полицилиндрический эндовибратор. ИЭСТ, М 2, 1940> с. 3338 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 906343 А (54) (57) ПОЛИЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ УСКОРЯКЩИЙ РЕЗОНАТОР, выполненный в виде полого цилиндрического резонатора, внутри которого коаксиально расположены цилиндрические электроды, закрепленные с одного торца, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения электрической прочности резонатора, на свободном торце центрального электрода установлен дополнительный электрод, выполненный в виде параллельного торца и резонатора . диска, на котором через один укреплены внутренние электроды.

С

Ж

С0

Cb

44

«М

906343

Редактор П. Горькова

Корректор Л. Бокшан

Техред И.Метелева

Заказ 6683/4!

Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение относится к ускорительной =ехнике и технике СВЧ и может быть исполъзовано н приборах СВЧ и в качестве ускоряющей секции линейных ускорителей заряженных частиц.

Известен ускоряющий резонатор, 5 представляющий собой четвертьволновый ксаксиальный резонатор, укороченный сосредоточенной емкостью дополнительного конденсатора (1 ).

Недостатком известного устройства 10 являются относительно большие габариты, при использовании его на рабочих частотах порядка нескольких десятков мГц.

Наиболее близким техническим решением является полицилиндрический резонатор, внутренние цилиндрические электроды которого открыты на одном конце и укреплены другим концом попеременно на нижней и верхней стенках резонатора (2 ).

Недостатком известного полицилиндрического резонатора является неоптимальный cего электрической прочности закон распределения стоячей волны высокочастотного напряжения по оси резонатора, связанный с тем, что пучность электрического поля расположена между внутренним цилиндром наименьшего радиуса и окружающим его цилиндром. Это при- 30 водит к относительно высокому значению напряженности электрического поля на поверхности внутреннего цилиндра, тогда как по мере увеличения радиуса цилиндров амплитуда на- 356 пряжения в стоячей волне уменьшаетЭ ся, и соответственно напряженность электрического поля резко падает.

Целью изобретения является позы- АО шение электрической прочности полицилиндрического резонатора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном полицилиндрическом ускоряющем резонаторе, выполненном и виде полого цилиндрического резонатора, внутри которого коаксиально расположены цилиндрические электроды, закрепленные с одного торца, на свободном торце центрального электрода установлен дополнительный 50 электрод, выполненный в ниде параллельного торцам резонатора диска, на котором через один укреплены внутренние электроды.

На чертеже показан предлагаемый 55 полицилиндрический ускоряющий резонатор, поперечное сечение.

Резонатор содержит цилиндрический корпус, представляющий собой электрод 1 с торцевыми стенками 2 и 3 (правой и левой), в которых< имеются отверстия 4 и 5 на оси, предназначенные для пролета ускоряемого пучка. Внутри корпуса коаксиально размещены цилиндрические электроды 6, 7, 8 и 9.

Центральный электрод б, имеющий наименьший диаметр, одним концом закреплен на верхнем днищ.. резонатора, а на другом его свободном конце установлен плоский диск 10. В резонаторе установлена петля 11 связи, которая предназначена для возбуждения в нем электромагнитных колебаний.

Ускоряющий резонатор работает следующим образом.

С помощью петли 11 связи в нем возбуждаюткя электромагнитные высокочастотные колебания; Каждая обЛасть между. двумя соседними электродами 1, 9, 8, 7, 6 является отрезком коаксиальной линии, а весь объем резонатора, за исключением ускоряющего зазора, образованного диском

10 и правой стенкой 3 резонатора, можно рассматривать как последонательное соединение отрезков коаксиальной линии, имеющих разные поперечные сечения. В результате образуется линия с переменным сечением, короткозамкнутая на одном конце, в месте соединения электрода б с наименьшим диаметром и диска 10, и разомкнутая на другом, н месте соединения электрода 9 с наибольшим диаметром и диска 10. Высокочастотное напряжение имеет коаксиальное значение на разомкнутом конце Линии и оказывается приложенным к ускоряющему зазору. Ускоряемые частицы через отверстия 4,5 пролетают по оси в виде сгустков, которые проходя через ускоряющий зазор, получают приращение энергии.

Помещение в цилиндрический резойатор промежуточного диска, на котором укреплены торцовой частью один или несколько коаксиальных цилиндров, позволяет уменьшить напряженность высокочастотного электрического поля на электродах резонатора и тем самым повысить его электрическую прочность. Последнее является особенно существенным при использовании данного резонатора в составе ускоряющей структуры высокочастотных ускорителей заряженных частиц.