Устройство для ускорения заряженных частиц на базе циклических ускорителей Советский патент 1986 года по МПК H05H13/00 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при сооружении ускорительных комплексов на базе циклических ускорителей. Известно устройство для ускорения заряженных частиц, содержащее источник заряженных частиц, два циклотрона, соединенных каналом транспортировки. Первый циклотрон, выполняя роль инжектора, ускоряет многоразрядные ионы, получаемые из источника. Вьгое- денный пучок транспортируется магнитно-оптическими системами по каналу транспортировки во второй циклотрон, в котором, пройдя предварительную обдирку на фольге для повьппения зарядности ионов, ускоряются до конечной энергии. Основным недостатком этого устройства является то, что он создан на базе двух циклотронов, сооруженных для автономной работы и поэтому расположенных на расстоянии 70 м друг от друга. Это потребовало создания дорогостоящей системы транспортировк пучка и решения чисто технических трудностей в ее реализации. Наиболее близким известным техническим решением является устройст,во для ускорения заряженных частиц на базе циклических ускорителей типа бе татрон, содержащее источник заряженных частиц, две идентичные ускоряющи вакуумные камеры, расположенные в межполюсных зазорах магнитной системы, выполненной в виде двух ферромаг нитных балок с укрепленными на них двумя парами полюсов, на которых раз мещены обмотки возбуждения, и систем питания. Это устройство получило название Стереобетатрон. Объединение двух бетатронов одним магнитопроводом позволило уменьшить весогабаритные характеристики стерео бетатрона. Кроме того, сокращается потребность в площадях для ее размещения . Однако прототипу присущ ряд существенных недостатков: невозможно исправление током обмоток возбуждени фазовой неоднородности ведущего магнитного поля в межполюсных зазорах, необходима установка между балками специальных немагнитных конструктивных элементов типа распорок. Цель изобретения - упрощение конструкции и улучшение условие эксплу39атации за счет упрощения процесса настройки магнитной системы. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для ускорения заряженных частиц на базе циклических ускорителей, содержащем источник заряженных частиц, п ускоряющих вакуумных камер, где п 2,3..., N, расположенных в межполюсных зазоpax магнитрой системы, выполненной в виде двух ферромагнитных балок с укрепленными на них 2п полюсами, на которых размещены обмотки возбуждения, и систему питания, в промежутках между соседними парами полюсов обе ферромагнитные балки соединены перегородками из ферромагнитного матер нала. Кроме того, на полюсах установлены корректирующие обдополнительныемотки. Введение перегородок, выполняющих функции магнитных шунтов, позволяет исправлять фазовую неоднородность ведущего магнитного поля в любом из межполюсйых зазоров без его иска ения в других зазорах. Кроме того, отпадает надобность в специальных межбалочных распорках, так как их роль будут выполнять магнитные пгунты. В зоне рабочих зазоров установлены дополнительные обмотки. №iH производится тонкая подстройка ведущих магнитных полей. На чертеже изображен общий вид устройства для ускорения в тандемном исполнении {N 2). Оба ускорителя имеют общую магнитную систему, выполненную из двух балок 1, по концам которых установлены две пары полюсов 2. Между полюсами каждой пары образованы; зазоры 3, в которых размещены вакуумно-ускоряющие камеры 4, Магнитные потоки 5 и 6 возбуждаются основными обмотками 7 и дополнительными 8. Между верхней и нижней балками установлен магнитный шунт 9. Ускоряемые заряженные частицы удерживаются на орбитах ведущими магнитными полями, созданными общим магнитным потоком. Последовательно проходя через оба межполюсных зазора, поток для одного из них является прямым 5, а для другого обратным 6. Магнитный шунт 9 конструктивно выполняется в виде магнитопроводящей стальной перемычки между балками маг

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ НА БАЗЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ, содержащее источник заряженных частиц, п ускоряющих вакуумных камер, где п 2,3..., N, расположенных в межполюсных заэ-ра: маг-f нитной системы, выполненной в виде двух ферромагнитных балок с укрепленными на них 2п полюсами, на которых размещены обмотки возбуждения, и систему питания, отличающееся тем, что, с целью упрощения койструкции и улучшения условий эксплуатации за счет упрощения процесса настройки магнитной системы, в промежутках между соседними парами полюсов обе ферромагнит1/ые балки соединены перегородками из ферромагнитного материала. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что на полюсах установлены дополнительные корректирующие обмотки. О) 4: оо СО