Ускоряющая система линейного ускорителя ионов Советский патент 1975 года по МПК H05H9/00 

Существующие ускоряющее системы линейных ускорителей «онов представляют собой резонатор с трубка ми дрейфа на одиночной подвеске, возбуждаемый на Е волне. В одном резОНаторе такого ускорителя можно получить энергию порядка 30 Мэв при достаточно больших поперечных размерах и эффективности резонатора порядка 1,6 Мэв на 1 м. Система крепления трубок дрейфа на одной паре гребенок, предложенная Потье, позволяет при неизменном диаметре повысить рабочую длину волны и сохранить достаточно высокое шунтовое сопротивление. Однако напряженность электрического поля падает вдоль его оси. Предлагаемая ускорительная система, отличается тем, что трубки дрейфа в резонаторе размещены группами по 6-8 штук на каждой паре гребенок при Общем количестве пар гребенок более двух. На гребенках и образующей резонатора установлены емкостные и индуктивные настройщики, причем емкостные настройщики состоят из двух пластин, перемещаемых по радиусу, а индуктивные - из поворачиваемого металлического сегмента. Это позволяет -снизить потребляемую мощность и уменьшить размеры ускорителя. Она представляет собой объемный резонатор диаметром 0,3 м и длиной 0,92 м. На оси резонатора расположены 26 ускорительных трубок 1 длиной от 6 до 27 мм с внутренним диаметром от 4 до 19 мм (диаметр увеличивается с ростом ускоряющего периода). Трубки укреплены на четырех парах гребенок 2 так, что на каждой паре гребенок помещено 6-8 трубок. Для выравнивания электрического поля между гребенками на первых двух гребенках установлены емкостные настройщики 3, а против третьей и четвертой пары гребенок на образующей резонатора - индуктивные настройщики 4. Это позволяет также настраивать электрические поля вдоль оси резонатора. После настройки электрическое поле в промежутках между ускоряющими трубками становится пилообразным по всей длине ускорителя с отклонением от среднего значения не более ± 10%. Кроме того, электрическое поле будет сосредоточено в ускоряющих зазорах, причем, колебания в соседних зазорах будут противофазлы (резонатор с параллельным соединением зазоров). Частицы многократно проходят одно и то же ускоряющее напряжение, за счет чего получается высокое шунтовое сопротивление системы, уменьшаются потери и снижается потребляемая мощность.

Длина ускоряющей трубки равна длине зазора. Таким образом, длина ускоряющего пе.3п

риода равна ,-, т. е. ускорение протона происходит каждые /2 периода, а значит длина всего ускорителя в два раза меньще по сравнению с существующими ускорителями при одной и той же напряженности поля.

В резонаторе возбуждаются волны Нип, з. ускорение ионов происходит на стоячей я волне.

Средняя напряженность электрического поля 26,2 KB/CM; коэффициент использования поля одинаков во всех промежутках и равен 0,7; угол синхронной фазы 20°; добротность резонатора 7800; щунтовое сопротивление 130 Мом. Резонатор выполнен из медной трубы толщиной 5 мм, которая одновременно является вакуумньш кожухом ускорителя. Откачка -ДО- рабочего давления 4-10- - 6-10 мм рт., ст. осуществляется двумя диф- фузионйыми ;масляными насосами производительностью по 500 л/сек. Необходимая мощность (60 КВТ в импульсе) обеспечивается одним генератором. Длина импульса 100 мксек; частота посылок 8,4 импульса в секунду. На ускорителе с предлагаемой ускоряющей системой можно получить энергию 3-4 Мэв на 1 м резонатора.

Предмет изобретения

Ускоряющая система линейного ускорителя ионов, состоящая из резонатора, гребенок и трубок дрейфа, размещенных на них, отличающаяся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и уменьщения размеров

ускорителя, трубки дрейфа в резонаторе размещены группами по 6-8 щтук на каждой паре гребенок при общем количестве пар гребенок более двух, а на гребенках и образующей резонатора установлены емкостные и индуктивные настройщики, причем емкостные настройщики состоят из двух пластин, перемещаемых по радиусу, а индуктивные - из поворачиваемого металличе1:кого сегмента.

/ /