Ускоряющая структура

 

1. УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него центральный стержень с радиальными перемычками и пролетный канал кольцевой формы в поперечном сечении, выполненный в виде коаксиально распо.ггоженных труб, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности ускорения тяжелых частиц н структуре, трубы пролетного канала ра:эд€лены на периодически расположенные вдоль оси структуры отрезки, при этом лежащие в одной поперечной оси структуры плоскости отрезки труб соединены между собой попарно радиальными перемычками и каждая такая пара поочс1)едно вдоль оси структуры подсоединоий радиальными перемычками либо к опетнему цилиндрическому кожуху, либо к центральному стержню. (Л 2. Ускоряющая структура по п.1, отличающаяся тем, что число коаксиально расположенных труб пролетных каналов больпк двух. со ел оо со О5

(19) О1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

g )) H 05 H 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2958640/18-22 (22) 09.07.80 (46) 23.07.84. Вюл. и 27 (72) В.А. Власов, H.М. Гаврилов и E.Н. Тюрин (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 621 384.6(088.8) (56) 1. Бомко В.А., Ревуцкий Е.И., Пипа A.Â. Труды Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц.

Из-во ВИНИТИ, N., 1970, с. 164-168, т ° II.

2. Патент США У 2943239, кл. 315-35, 1960 (прототип). ками и пролетный канал кольцевой формы в поперечном сечении, выполненный в виде коаксиально расположенных труб, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ускорения тяжелых частиц в структуре, трубы пролетного канала разделены на периодически расположению вдоль оси структуры отрезки, при этом лежащие в одной поперечной оси структуры плоскости отрезки труб соединены между собой попарно радиальными перемычками и каждая такая пара поочередно вдоль оси структуры подсоединены радиальными перемычками либо к внешнему цилиндрическому кожуху, либо к центральному стержню.

2. Ускоряющая структура по п.1, отличающаяся тем, что число коаксиально расположенных труб пролетных каналов большс двух. (54) (57) 1. УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него центральный стержень с радиальными перемычОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

953967

М

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании ускорителей ионов в диапазоне малых и средних энергий.

Известна ускоряющая структура, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него на держателях цилиндрические трубки дрейфа 513.

Недостатком известного устройства является небольшой ток ускоряемых ионов, величина которого ограничена апертурой трубок дрейфа.

Прототипом данного изобретения является ускоряющая структура, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него центральный стержень с радиальными перемычками и пролетный канал коль- 20 цевой формы, выполненный в виде коаксиально расположенных труб 2 ).

Кольцевая форма пролетных каналов позволяет ускорять в такой структуре большие токи, что является преимуще- 25 ством данной структуры.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность ускорения в ней именно ионов, в диапазоне малых и средний энергий, так как д при приемлемых поперечных габаритах соединения радиальных стержней между кожухом, центральным проводником и коаксиальными трубами пролетных каналов не позволяют получить достаточ-, но большое замедление фазовой скорости ускоряющей волны.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. повышение эффективности ускорения тяжелых частиц в структуре.

Поставленная цель достигается тем, что в ускоряющей структуре, содержащей внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него 45 центральный стержень с радиальными перемычками и пролетный канал кольцевой формы, в поперечном сечении выполненный в виде коаксиально расположенных труб, трубы пролетного канала разделены на периодически расположенные вдоль оси структуры отрезки, при этом лежащие в одной поперечной оси структуры плоскости отрезки труб соединены между собой попарно радиальными перемычками и каждая такая пара поочередно вдоль оси структуры подсоединена радиальными перемычками либо к внешнему цилиндрическому кожуху, либо к центральному стержню.

Поставленная цель достигается также тем, что число коаксиально расположенных труб пролетных каналов больше двух. На чертеже показана предлагаемая ускоряющая структура.

Ускоряющая структура содержит корпус 1 резонатора, центральный проводник 2, дрейфовые трубки 3 с несколькими пролетными каналами кольцевой формы, проводящие перемычки 4, элементы крепления 5 трубок дрейфа к корпусу и центральному проводнику резонатора.

Количество перемычек 4 и элементов крепления 5 выбирается из соображений механической прочности структуры и прозрачности по отношению к пучку заряженных частиц.

Ускоряющая структура работает следующим образом.

В коаксиальном резонаторе, возбужденном на основном типе колебаний Т (колебания поперечного типа), имеется высокочастотная разность потенциалов между центральным проводником и корпусом резонатора. Нагружение такого резонатора трубками 3 дрейфа с поочередным подсоединением их к центральному проводнику 2 и к корпусу 1 резонатора с помощью элементов крепления 5 приводит к возникновению продольной составляющей электрического поля, которая используется для ускорения ионов.

В результате использования вышеуказанного типа колебания и наличия нескольких пролетных каналов кольцевой формы, данная структура сочетает в себе одновременно возможность ускорения больших токов и получение больших замедлений фазовой скорости ускорйющей волны, что и повышает эффективность ускорения тяжелых частиц по сравнению с прототипом.

Поперечную устойчивость ускоряемых ионов можно осуществить, например, с помощью асимметричной фазопеременной фокусировки.

Выравнивание поля в ускоряющих зазорах, если это потребуется, можно осуществить введением в резонатор дополнительных элементов.