ФОКУСИРУЮЩАЯ СИСТЕМА С ЖЕСТКОЙ ФОКУСИРОВКОЙ ДЛЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ Советский патент 1969 года по МПК H05H7/00 H01J1/00 

Изобретение относится к ускорительной технике. Известны фокусирующие устройства для канализации и ускорения заряженных частиц, использующие жесткую фокусировку или квадрупольные магнитные линзы. Средний ток современных ускорителей составяет десятки миллиампер.

С целью получения повышен«ых потоков ускоренных частиц цредложена фокусирующая система с жесткой фокусировкой для сильноточных ускорителей, пригодная как для ионных, так и для электронных ускорителей.

В сильноточных ускорителях применяются сильная фокусировка, а также пучки большого сечения при сохранении хорощей фокусировки.

Предлагаемая фокусирующая система позволят в принципе выполнить условия получения в ускорителях больщих токов.

Особенность ускорителя с предлагаемым фокусирующим устройством состоит в том, что канализатор выполнен в виде трубы с электродами, подсоединенными к делителю напряжения, на которую надета коаксиальная магнитная система, состоящая из наружного и внутреннего магнитопроводов с системой катущек. Внутренний магнитопровод расположен в центральной части трубы. Коаксиальная магнитная система образует знакопеременное магнитное поле с преобладанием радиальной составляющей.

Фокусирующая система изображена на чертеже.

Снаружи и внутри трубчатого ускорительного канала расположены магнитопроводы /, 3 и катущки 2, 4, создающие знакопеременное (по длине) магнитное поле, которое перпендикулярно некоей «основной цилиндрической

поверхности. Силовые линии этого поля образуют конфигурацию линз. Пучок в данном ускорителе имеет трубчатую геометрию. В качестве источника зарял енных частиц могут быть использованы различные устройства,

дающие трубчатые потоки частиц, например, п.тазменные устройства для получения потока ионов.

Стенки 5 ускорительного канала должны быть либо полупроводящими, либо набраны

из изоляционных колец, разделенных металлическими прокладками, подключенными к делителю напряжения 6. Это необходимо для фиксации распределения потенциала в системе.

Чтобы выполнить условие квазинейтральности всей интересующей нас части ускорителя, необходимо установить на стенках ускоряющего канала эмиттеры электронов. Ускоритель с многолинзовой фокусирующей

Благодаря наличию радиальной составляющей магнитного поля и продольной составляющей электрического поля электроны дрейфуют по азимуту, причем в соседних секциях электронные облака вращаются в противоположные стороны.

В результате столкновений с ионами и стенками, а также благодаря «шумам вращающиеся электроны постепенно дрейфуют в направлении электрического поля.

Под действием продольной составляющей электрического поля ион непрерывно набирает энергию. В то же время магнитное поле поворачивает ион по азимуту то в одну, то в другую сторону.

Предлагаемая фокусирующая система может быть, в принципе, использована также в циклических ускорителях бетатронного типа.

Предмет изобретения

Фокусирующая система с л есткой фокусировкой для сильноточных ускорителей, содержащая канализатор заряженных частиц с ускоряющими электродами и магнитными линзами, отличающаяся тем, что, с целью увеличения потока пучка ускоренных частиц, канализатор выполнен в виде трубы с электродами, подсоединенными к делителю напряжения, на которую надета коаксиальная магнитная система, состоящая из наружного и внутреннего магнитоцроводов с системой катушек, а внутренний магнитопровод расположен в центральной части трубы,.причем коаксиальная магнитная система образует знакопеременное магнитное поле с преобладанием радиальной составляющей.