Линейный ускоритель электронов Советский патент 1990 года по МПК H05H9/00 

(46) 30.08.90. Вюп. № 32 (61) 624546

(21)4150782/24-21

(22)04.08.86

(71)Московский инженерно-физический институт

(72)Б.Ю.Богданович, А.П.Игнатьев, В.А.Остайин и В.В.Яненко

(53)621.384.6(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 624546, кл. Н 05 Н 7/02, 1977.

(54)ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

(57)Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к сильноточным ускорителям заряженных частиц с малой длительностью импульса тока. Линейный ускоритель электронов (ЛУЭ) содержит инжектор 1, ускЬряющие секции 2, 4, генератор 3 высокочастотой (ВЧ) мощности, фазовращатель 5, ускоряющие резонаторы (УР) 6, канал 7 транспортировки электронного пучка. В переходном режиме амплитуда мощности ВЧ-поля, падающего на УР 6, пре- вьшает мощность поля, поступающего на них в установившемся режиме. Это приводит к увеличению скорости накопления ВЧ-энергии в них. Значение запасенной энергии ВЧ-поля в резонаторах достигает максимума, когда напряженность поля на входе в ускоряющую секцию становится равной нулю. В этот момент электронньгй пучок по каналу 7 поступает на вход УР 6 и ускоряется, используя запасенную-в них энергию. ЛУЭ высокоэффективен. } ил.

о

S

(Л

7

О

is:) к

со «

Изобретение относится к ускори- тельной технике, а именно к сильноточным ускорителям заряженных частиц ; с малой длительностью импульса тока, j и предназначено для использования в ядерной физике, радиационной химии, активационном анализе, дефектоскопии. и -т.д.

Целью изобретения является повыше-JO ние эффективности за счет увеличения выходной энергии ускоренных электронов.

На чертеже приведена структурная схема ускорителя.15

Ускоритель состоит из инжектора I; первой ускоряющей секции 2, ВЧ-пита- ние которой осуществляется от генератора СВЧ-мощности 3, и накопительного устройства, вклк1чающего в себя 20 вторую ускоряющую секцию 4 (к примеру, отрезок замедляющей структуры круглого диафрагмированного волновода) , вход и выход которой соединены линией обратной связи с .фазовращате- 25 пен 5, В Линию обратной связи введены ускоряющие резонаторы 6,. при этом , ВЧ-вызсод второй ускорякяцей секция через фазовращатель соединен с входом ;первого резонатора, а ВЧ-вход второй 30 |ускоряющей секдир соединен с ВЧ-вхо- дом второго резонатора. Фазовращатель 15 настроен так, что электрическая длина тракта обратной связи кратна 360°. Выход второй ускоряющей секции «5 kepes канал 7 транспортировки элёк- hrpoHHoro пучка соединен с входом пер- Ього ускоряющего резонатора.

Ускоритель работает следующим образом.40

В течение первой (основной) части дайтельности импульса тока пучка происходит запасение энергии поля излу чения пучка в резонаторах 6, В на- йальный момент времени почти вся 5 энергия поля излучения отражается от ускоряющих резонаторов 6 и накапливается в резонаторе, образованном второй ускоряющей секцией 4 и трАк- toM обратной связи. Вследствие этого CQ мощность ВЧ-поля, падающего на от- йерстия связи резонаторов 6, быстро возрастает. В стационарном режиме об- 1 атная связь мезвду резонаторами 6 отВнЙИПГ Заказ 3092

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

сутствует, так как все излученное из второй у скоряющей секции 4 ВЧ-поля поступает только в первый резонатор 6, компенсируя омические потери в нем.

В переходном режиме амплитуда мощности ВЧ-поля, падающего на резонаторы, превьшает мощность поля, поступающего на резонаторы в установивщем ся режиме. Это приводит к увеличению скорости накопления ВЧ-энергии в них Значение запасенной энергии ВЧ-поля в резонаторах достигает своего максимального значения, когда напряженность поля на входе в ускоряющую секцию становится равной нулю, В этот момент времени электронный пучок по каналу транспортировки поступает на вход ускоряющих резонаторов и ускоряется, используя запасенную в них энергию.

Данный ускор1итепь имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом.

Вьшолнение накопительного устройства предложенным образом позволяет увеличить амплитуду тока пучка, благодаря этому удается запасти больше энергии ВЧ-поля излучения пучка, что и обуславливает больщий прирост энергии электронов в накопительном элементе.

Ф. ормула изобретения

Линейный ускоритель электронов по авт. св. № 624546, отличающийся тем, что, с целью повьппе- ния эффективности за счет увеличения выходной энергии ускоренных электронов , в цепь обратной связи второй ускоряющей секции введены два дополнительных последовательно расположен- &1Х и соосных между собой ускоряющих резонатора, ВЧ-вход первого из которых соединен с выходом фазовращателя, а ВЧ-вход второго соединен с входом второй ускоряющей секции, при этом мелуду выходом второй ускоряющей секции и входом первого дополнительного резонатора расположен введенный канал транспортировки электронного пучка.

л Тираж 664

Подпис ное