Система высокочастотного питания ускорителя заряженных частиц Советский патент 1993 года по МПК H05H7/02 

Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к системам высокочастотного (ВЧ) питания ускорителей, входящих в состав установок со встречными пучками.

Цель изобретения - обеспечение возможности ускорения пучков заряженных ча- стиц в двух противоположных направлениях.

Структурная схема предлагаемой системы питания представлена на чертеже.

Она состоит из задающего генератора 1, двух фазовращателей 2, двух усилителей 3 мощности, первого 4 второго 5 и третьего 6 высокочастотных мостов, двух ускоряющих элементов 7, двух поглощающих нагрузок 8.

Устройство работает следующим образом. При ускорении частиц слева направо

фазовый сдвиг фазовращателей 2 устанавливается таким образом, чтобы мощность с выходов усилителей, суммируясь в мосте 4, поступала на его левое выходное плечо. Из этого моста ВЧ мощность поступает на вход моста 2, где делится пополам и передается на входы ускоряющих элементов 7. В элементах 7 ВЧ волна движется в том же направлении, что и частицы. Это обеспечивает ускорение пучка. В правом выходном плече моста 4 ВЧ мощность отсутствует, поэтому через высокочастотный мост 6 энергия к ускоряющим элементам 7 не поступает. При необходимости ускорения частиц справа налево фазовый сдвиг фазовращателей 2 изменяется на я/2 по сравнению с исходным положением. При этом если один из фазовращателей изменяет фазовый сдвиг на л /2, то другой - на п II. Мощность усисого &

лителей 3 в этом случае суммируется в правом плече моста 4. ВЧ волна сдвинута по фазе на п 12 по отношению к волне, которая поступала в левое плечо в предыдущем случае. Компенсация этого фазового набега может быть обеспечена с помощью подбора длин трактов, соединяющих выходные плечи моста 4 с входными плечами мостов 5 и 6, Длины трактов должны отличаться на Дв/4, где Ав - длина волны в тракте. Энергия из моста 4 поступает в мост 5, который делит ее пополам и передает на выходы ускоряющих элементов 7. Это создает условия для ускорения частиц справа налево в направлении, совпадающем с ВЧ волной. Следует отметить, что рассмотрение проведено для ускоряющих элементов с положительной дисперсией. Для ускоряющих секций с отрицательной дисперсией векторы фазовой и групповой скоростей направлены навстречу друг другу, поэтому для такихсекций ускорениеслева направообеспечивается при передаче мощности на выходы ускоряющих элементов 7. Соответственно ускорение справа налево обеспечено при питании элементов 7 через входы.

Таким образом, заявляемый объект имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом, поскольку позволяет обеспечить ускорение пучка заряженных частиц в противоположных направлениях. Данное устройство может быть создано в любом диапазоне длин волн, поэ- тому применимо как для ускорителей электронов, так и ускорителей протонов.

Формула изобретения Система высокочастотного питания ускорителя заряженных частиц, состоящая из задающего генератора, подключенного через два фазовращателя к входам двух усилителей высокочастотной мощности, выходы которых соединены с первым высокочастотным мостом, первое выходное плечо которого соединено с одним из выходных плеч второго высокочастотного моста, к которому подключены первая поглощающая на- грузка, два ускоряющих элемента и вторая

поглощающая нагрузка, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности ускорения пучков заряженных частиц в двух противоположных направлениях, в систему дополнительно введен третий высокочастотныймост, который подключен к второму выходному плечу первого высокочастотного моста, к второй поглощающей нагрузке и к двум ускоряющим элементам, выполненным в виде симметричных четырехполюсников.

Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к системам высокочастотного питания ускорителей, входящих в состав установок со встречными пучками, предназначенных для фундаментальных исследований в области физики высоких энергий. Использование изобретения позволяет обеспечить возможность ускорения пучков заряженных частиц в двух противоположных направлениях. Сущность изобретения: система высокочастотного питания ускорителя заряженных частиц состоит из задающего генератора, двух фазовращателей, двух усилителей мощности, первого, второго и третьего высокочастотных мостов, двух ускоряющих элементов и поглощающих нагрузок. 1 ил. LO С