Ускоряющая структура для линейного ускорителя ионов Советский патент 1988 года по МПК H05H9/04 

1Г

Изобротелие относится, к ускорительной технике, я именно к линей1и 1м ускорителям ионон.

Целью изобретения лпляетс5 уменьшение ВЧ-потерь и упрощение системы юстировки.

В зависимости от длины структуры трубки дрейфа устаног-шены групнями на отдельных продольных несущих электродах.

Благодаря тому, в данном решении- трубки дрейфа одинаковой четности закреплены с помощью радиальных держателей на продольном несущем электроде, устанопленном на одном или нескольких опорн(1х элементах, отпадает необходимость в больиюм количестве конструктивных элементов (юстировочные узлы, опорные ты, опорные блоки), а это имеет особенно большое значение в начальной по ходу пучка части ускорителя, где расстояние между трубками невелико и в обычном случае юстировочные узлы приходится располагать в 3 ряда, что требует еще большего усложнения конструкции опорных систем.

Техническое решение с равномертшм распределением настроечньпс элементов в виде тoкoнecyD иx штанг, прикрепленных одним концом к продольному несущему электроду, а другим к боковой стенке резонатора с возможностью азимутального перемещения, разрешает сразу несколько проблем конструктивного и принципиального характера. Уменьшаются потери ВЧ-мощности вследствие того, что по каждой из токонесущих настроечных штанг протекают одинаковые токи, В прототипе, где настроечные элементы в виде токонесущих штанг были привязаны к опор- ньш элементам трубок дрейфа, в на- .чальной по ходу пучка части ускорителя токонесущих штанг было много, а в выходной части мало. Поскольку ВЧ- токи, протекающие в aзи yтaльнoм направлении по резонатору, одинаковы в расчете на единицу его длины, это приводило к тому, что на токонесущих штангах на выходном конце имели мест дополнительные потери ВЧ-мощности.

На чертеже схематически изображен конструкция ускоряющей структуры.

Ускоряющая структура содержит цилиндрический резонатор 1 с трубками дрейфа 2, расположенными соосно оси резонатора, при этом группа трубок

0

15

0

2 j

0

5

0

5

0

5

-U)2 .

npoii ha onHFiaKonort четности установ- 1тена с Г1омои 1 ю прогшдяп их держателей 3 на общем продольном электроде 4, опирающемся на отдельный опорный элемент 5, установленный п юстировоч- ной системе 6, которая позволяет устанавливать одновременно всю указанную -группу трубок дрейфа по всем степеням свободы с заданной точностью. При наличии общего продольного электрода 4 отпадает необходимость привязывать механически настроечные элементы 7 к проводяп:;им держателям трубок дрейфа 2. Поэтому целесообразно закрепить их одним концом с электрическим контактом по ВЧ-току с помощью гибких проводящих пластин 8 на продоль}1ом несущем электроде, а другим - на боковой стенке р.езонато- ра - и выбрать наиболее рагщональный закон расстановки настроечных элементов 7 по длине резонатора с точки зрения наименьших потерь ВЧ-мощности в этих элементах. В исследуемом образце число пар настроечных элементов было равно числу радиальных держателей трубок дрейфа, расположенных на общем продольном несущем электроде.

Работа ускоряющей структуры.

При возбуждении ее ВЧ-мощностью токи проводимости, наведенные в стенках резонатора 1 электрическим и магнитным полем, текут по его внутренним боковым поверхностям в азимутальном направлении и через радиальные держатели 3 на трубки дрейфа 2, затем в виде токов смещения через зазоры между трубками дрейфа на встречные трубки и через держатели на продольный электрод 4, затем по проводящим гибким пластинам 8 на токонесущие настроечные элементы 7 и снова на боковую стенку резонатора. Расположение настроечных элементов 7 равномерно вдоль резонатора 1 позволяет приблизиться к одинаковой плотности токов по всем элементам структуры, что обеспечивает существенную экономию ВЧ-мощности. Протекание токов по настроечным элементам 7 означает, что по опорным установочным элементам 3 токи не протекают, поэтому появилась возможность без ущерба работы ускоряющей структуры вместо большого количества опорных держателей трубок дрейфа (равном количеству трубок дрейфа) использовать один опорный элемент на группу трубок

313369

дрейфа, соединенных общим продапы ым несущим электродом.

Формула изобретения

1. Ускоряющая структура для линейного ускорителя ионов Н-типа, выпол- ненная в виде полого цилиндрического резонатора с трубками дрейфа, соеди- д ненными с одним из торцов одиночных поочередно встречно расположенных радиальных держателей, и с настроечными элементами в виде стержней, один конец которых присоединен к боковой IB стенке резонатора с возможностью перемещения по азимуту, о т л и ч а ю-, щ а я с я тем, что, с целью сниже- .

4

иия ВЧ-потерь и упрощения системы юстировки, радиальные держатели четных или/и кечетн1)1х трубок дрейфа другим торцом закреплены на продольном электроде, закрепленном на одном или нескольких опорных элементах, выведенных за пределы резонатора и установленных в юстировочных системах, а другой конец каждого настроечного элемента присоединен к продольному электроду равномерно вдоль оси структуры.

2. Ускоряющая структура гто п. 1, отличающаяся тем, что продольный электрод разделен на несколько отдельных частей.

Изобретение относится к ускорительной технике. Цель изобретения - уменьшение ВЧ-потерь и упрощение сие- темы юстировки. Радиальные держатели 3 четных и/или нечетных трубок дрейфа 2 закреплены на продольном электроде 4. Благодаря этому отпадает необходимость привязывать механически настроечные элементы 7 к радиальным держателям З трубок дрейфа 2. Целесообразно закрепить из одним концом с электрическим контактом па ВЧ-току с помощью гибких проводящих пластин 8 на продольном электроде 4. Другой конец соединить с боковой стенкой резонатора и выбрать наиболее рацио нальный закон расстановки настроечных элементов 7 по длине резонатора с точки зрения наименьших потерь ВЧ-мощности в этих элементах. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. § W со со Од со со