Ускоритель заряженных частиц Советский патент 1991 года по МПК H05H9/00 

I

Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к устройству малогабаритных ускорителей Электронов с циркуЛяциРй пучка.

Целью изобретения является повы- шенйе темпа ускорения за счет того, что все разонаторы системы являются ускоряющими, упрощение изготовления и настройки за счет конструктивной однотипности используемых резонато- ров и отсутствия ячеек связи, уменьшение габаритных размеров за счет реализации режима циркуляции пучка.

На фиГо 1 представлена схема ускорителя; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез.

..

Предлагаемьй ускоритель содержит генератор 1 СВЧ-мощности, водно- водный мост 2, поглощающую нагрузку 3 и ускоряющую систему, состоящую из двух одинаковых рядов 4 и 5 идентич- ных резонаторов, оси кото-рых параллельны, и магнитную систему 6 поворота пучка.

Все резонаторы в ускоряющей системе являются ускоряющими и соединены между собой отверстиями в общих стенках так, что они образуют кольцевую цепочку связанных резонаторов. Выходные волноводы моста 2 связаны отверстиями в общих стенках с резонаторами, между которыми расцоложено четное число связанных резонаторов, В частности, они могут быть связаны с соседними резонаторами, расположенными на одной оси, или с соседними резонаторами, расположенньочи на краю ускоряющей системы на разных осях. Разность фаз колебаний в ходных волноводах моста равна 90 поэтому длина резонаторов равна

выо

где р - относительная скорость за- . ряженных частиц; А - длина волны в свободном пространстве,. Каждый выходной волновод моста возбуждает в ускоряющей системе i - колебания. Ускоряющее поле колебаний, возбуждаемых . йдним волноводом, имеется лишь в резонаторах с нечетными номерами при их

181

нумерации, начиная с резонатора, связанного с волноводом. Ускоряющее поле колебаний, возбуждаемых вторым волноводом, имеется лишь в остальных резонаторах. Фазовые соотнощения колебаний в резонаторах таковы, что ускорение вдоль двух осей возможно лишь в противоположных направлениях, что позволяет создать ускоритель с циркуляцией пучка. Форма резонаторов в ускоряющей системе такая же, как и в прототипе. Поэтому предлагаемая ускоряющая система обладает такими же значениями эффективного шунтового сопротивления и коэффициента перенапряжения, как и прототип, т,е. Z, 83 Мом/м,, п 1s3, что позволяет получить больший темп ускорения, чем в бипериодических структурах. Предлагаемое устройство обладает существенна меньшим числом возбуждающихся видов колебаний. Пусть ускоряющая секция имеет N ускоряющих резонаторов. Тогда суммарный набег фа зы на ускоряющей секции на основе бипериодической структуры равен

e(2N-2)

где h 0,1,2,,.., 2N -2;

0 - вид колебаний. Возбуждающиеся виды колебаний отстоят друг от друга на

в-. , 2N-2

В ускоряющей секции предлагаемого устройства суммарный набег фазы на кольцевой цепочке связанных резонаторов равен

ZlQ;-2 ;rn 0 H. 1

Возбуждающиеся виды колебаний отстоят друг от друга на

Q-«L

N -

При достаточно большом Млв для предлагаемого устройства в 4 раза больше, чем для бипериодических структур. Принимая во внимание тот факт, что дисперсионная характеристика вблизи вида колебаний S /S линейна, получаем, что ui у в предлагаемом устройстве в 4 раза больше, чем в бипериодической структуре.

fPus.S