Линейный ускоритель заряженных частиц Советский патент 1988 года по МПК H05H9/00 H05H7/02 

Изобретение относится к ускорительной технике и может использоваться при разработке линейных ускорителей заряженных частиц.

Целью изобретения является увеличение энергии ускоренных частиц, уменьшение длины ускорителя и повышение надежности его работы.

На чертеже схематично изображена конструкция линейного ускорителя заряженных частиц с дополнительным ускоряющим резонатором или бипери- одической заземляющей системой, подключаемыми на выходе ускоряющей сек- ции.

Линейный ускоритель содержит СВЧ- генератор 1, СВЧ-тракт 2, трансформатор типа волна ТТВ 3, ускоряющую с екцию 4 на бегущей волне, дополни- тельную ускоряющую секцию 5 на стоячей волне (БЗС или ЦСР).

Мощность от СВЧ-генератора поступает в СВЧ-тракт на вход узла связи СВЧ-тракта с ускоряющей, секцией (ТТВ). С выхода ТТВ мощность подается в ускоряющую секцию 4, Оставшаяся часть мощности далее подается в ускоряющую секцию 5 на стоячей волне в резонатор либо в бипериодическую за- медлякицую систему (БЗС) или в цепочку связанных резонаторов (ЦСР). Пучо заряженных частиц, например злектронов, ускоренньй в ускоряющей секгдии на бегущей волне, дополнительно ускоряется в ускоряющей ,секции на стоячей волне, или в БЗС, или ЦСР. Максимальное увеличение энергии может достигать величины в 1,5 раза больше величины энергии набранной заряженной чартицей в ускоряющей секции на бегущей волне.

Преимущества предлагаемого технического решения можно пояснить следующими расчетными данными на при- мере однородной ускоряющей секции на бегущей волне. Максимальной энергии ускоряемая частица достигает на бесконечно большой длине секции и равна

W

пред,

E/oL,

ВНИИПИ Заказ 6489 Тираж 832

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 о Q

0

172

где Ед - напряжё шость ускоряющего

поля п начале секции; oi - коэ(})фициент затухания. Если выбрать длину ускоряющей секции так, что поле на выходе будет в е раз меньше поля на входе, то энергия, набираемая заряженной частицей, будет составлять 0,632 Ы„р 1 , а на выходе оставшаяся мощность 0,135 Pg будет рассеяна в нагрузке. Увеличим длину секции вдвое, тогда максимальна я энергия будет равна 0,865 Wnp. , а оставшаяся мощность 0,02 Рд. Если выбрать длину секции в три раза больше первоначального значения, то максимальная энергия будет равна 0,95 Wдpgд . Таким образом длина увеличились втрое, а энергия возросла в 1,5 раза. Предполагаемое техническое решение позволяет ту же задачу решить при незначительном увеличении Длины ускоряюш ей секции. Кроме того, для оптимального распределения напряженности Ъоля и повышения надежности работы ускорителя н качестве ускоряющей секции на стоячей волне используют либо БЗС, либо ЦСР, общая длина которых не превышает размера нескольких ячеек.

Формула изобретения

1.Линейный ускоритель заряженных частиц, содержащий СВЧ-генератор, СВЧ-тракт, входной тpaнcфopмatop типа волны и ускоряющую секцию на бегущей волне, отличающийс я тем, что, с целью увеличения энергии ускоренных частиц и уменьшения длины ускорителя, он снабжен дополнительной ускоряющей секцией на стоячей волне, установленной за ускоряющей Секцией на бегущей волне и подключенной

к ней.

2.Ускоритель по п. 1, о т л и- чающийся -тем, что, с целью повышения надежности работы, ускоряющая секция на стоячей волне выпол-. нена в виде бипериодической замедляющей системы или в виде цепочки свй- занных резонаторов.

Подписное

Изобретение относится к ускорительной технике. Введение в линейный ускоритель (ЛУ) заряженных частиц ускоряющей секции 5- на стоячей волне, выполненной в виде бипериодической замедляющей системы или в виде цепочки связанных резонаторов, позволяет уве- личить энергию ускоренных частиц, уменьшить длины ЛУ и повысить надежность его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 цп.