Ускоритель со стоячей волной Советский патент 1984 года по МПК H05H7/02 

I1 Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к устройст ву малогабаритных ускорителей заряже ных частиц со стоячей волной, предназначенных для использования в различных областях народного хо зяйства например в дефектоскопии, в радиационной химии и медицине. Известны ускорители, работающие в режиме стоячей волны, причем их ус коряющая система состоит из двух ускоряющих секций, питающихся от магне трона через волноводный мост 1J. Каждая секция состоит из ячеек двух Iтипов: ускоряющих и связи и возбужда ется на у виде колебаний. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является ускоритель со стоячей волной, содержащий высокочастотный генератор, фазовращатель, волноводньй мост, высокочастотные нагрузки и ускоряющую систему из двух ускоряюищх секций, ускоряющие ячейки и ячейки связи которых размещены вдоль оси ускорителя поочередно 2 J Недостатком прототипа является малый частотный разнос видов колебаний в такой системе при значительном числе ускоряющих ячеек, что може приводить к нестабильной работе генератора и всего ускорителя. Целью предлагаемого изобретения является увеличение стабильности работы ускорителя. Поставленная цель достигается тем,- что в ускоритель со стоячей вол ной, содержащий высокочастотный гене ратор, фазовраи атель, волноводный мост, высокочастотную нагрузку и ускоряющую систему из двух ускоряюпщх секций, ускоряющие ячейки и ячейки связи которых размещены вдоль оси ускорителя поочередно, введены два волноводньк тройника, входы которых подключены к выходным плечам волноводного моста, а первые и вторые выходные плечи каждого тройника соединепы соответственно с первой и последней ускоряющими ячейками каждой секции, при этом величина коэффициента связи кажд,ой ускоряющей секции с выходным плечом тройника /i , а суммарная электрическая длина первог и второго выходных плеч каждого трой ника t--- 7-(2N+1)Ag, где N - число ус02коряющих ячеек каждой секции;Л о- длина волны в волноводе на рабочем виде колебаний. На чертеже изображен предлагаемый ускоритель со стоячей волной. Он состоит из первой ускоряющей секции, образованной из ускоряющих ячеек 1 и ячеек связи 2, второй ускоряющей секции, образованной ускоряющими ячейками 3 и ячейками связи 4. Кроме того, в него входят, два волноводньгх тройника 5, Ь, подключенный к плечам моста 7, ВЧ-нагрузка 8, фазовращатель 9 и ВЧ-генератор (магнетрон) 10. Система работает следующим образом ВЧ-мощность от генератора 10 проходит через фазовращатель 9 и делится пополам с помощью моста 7, затем каждая половина делится в свою очередь пополам в тройниках 5, 6 и поступает в первую и последнюю ячейки соответственно первой и второй секции . При этом если число ускоряющих ячеек каждой секции N - четное, то тройники 5, 6 берутся Е - типа, если N - нечетное, то Н - типа. Если длины первого и второго плеч каждого тройника равны, а коэффициенты связи всех волноводов с секциями равны /3; у ., то в установивщемся режиме вся мощность будет идти в ускоряющие секции, которые будут возбуждаться на рабочем у виде колебаний. При этом в случае N четного вместо (2N-1) резонансов возможно возбуждение N видов колебаний, а если N - нечетное, то вместо (2N-1) будет (N-1). Таким образом, частное разделение видов колебаний возрастет в 2 раза. Если же суммарную длину первого и второго плеча каждого тройника 5, 6 сделать равной Е т-(2М+1)Л, где Л - длина волны в волноводе на рабочем виде колебаний, и сделать плечи разной длины, то такую систему нужно рассматривать как систему с обратной связью. Для нее условие возбуждения колебаний имеет 2lir , где V, - разовый 1 сдвиг в k-M элементе цепочки обратной связи. В этом случае возможно возбуждение только одного рабочего вида колебаний, так как изменение фазЪвого сдвига в волноводах будет выражаться формулой

УСКОРИТЕЛЬ CO СТОЯЧЕЙ ВОЛНОЙ, содержащий высокочастотный генератор, фазовращатель, волноводный мост, высо кочастотную нагрузку и ускоряющую сис тему из двух усокряющих секций, ускоряющие ячейки и ячейки связи которых размещены вдоль оси ускорителя поочередно, отличающийся тем, что,с целью повьппения стабильности работы ускорителя, в него введены два волноводных тройника, входы которых подключены к выходным плечам волноводного моста, а первые и вторые выходные плечи каждого тройника соединены соответственно с первой и последней ускоряющими ячейками каждой секции, при. этом величина коэффидиента связи каждой ускоряющей секции -- и 1 с выходным плечом тройника /J;j- а суммарная электрическая длина первого и :j второго выходных плеч каждого волно(Л водного тройника равна .