СПОСОБ ГРУППИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОНОВJ ,ас;ь*:л.;ЮЗИЛЯ ;|«1А]е1ТйО'^еш'^!:'';и>&51'5и:ьлио1'?''<л II ЬН:ЪЛ1;^~ Советский патент 1971 года по МПК H05H7/00 

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть применено в ускорителях для исследовательских целей и для промышленного использования.

Известны способы группирования электронов в линейных ускорителях на бегущих волнах. Известно также, что для повышения группирующего действия помимо изменения фазовой скоросги применяют увеличение амплитуды волны. Например, в секции однородного волновода при небольших значениях скоростей группирование электронов осуществляют за счет скачка напряженности поля ускоряющей волны.

По известному способу заданное число частиц после прохождения определенного расстояния в секции собирается в наиболее узкий фазовый интервал и распределяется в волне (диаграмма Слетера). Для того, чтобы при дальнейщем движении фаза, занятая электронами, не расширилась вновь до исходного значения 2я, частицы вводят в зону, где напряженность поля ускоряющей волны увеличена, например, в шесть раз. При этом заданное число частиц попадает на внутренние фазовые орбиты и в дальнейшем не выходит из интервала, ограниченного этими орбитами.

пряженности ускоряющего поля лимитировано электрической прочностью волновода, а также граничным значением, при котором внутренние фазовые траектории пересекают ось абсцйсс, что приводит к потере частиц. С другой стороны, получение скачка напряженности между двумя зонами волновода за счет уменьшения напряженности в первой зоне приводит к нежелательному увеличению длины группирователя обратно пропорционально квадратному корню из амплитуды напряженности поля.

Цель изобретения - устранить вынул денное увеличение длины группирующего устройства и закрепить результат группирования, достигнутый при наименьшей длине и наибольшей напряженности поля в первой части устройства, путем использования во второй части группирующего устройства электромагнитных колебаний более высокой частоты.

Для этого увеличение крутизны нарастания напряженности поля в интервале, где вокруг равновесной частицы расположено заданное

количество частиц, производят за счет перемены частоты колебаний на более высокую. В результате этого частицы попадают на новые фазовые орбиты, соответствующие укороченной длине волны, и в дальнейшем не выНа фиг. 1 показано положение частиц на плоскости импульс-фаза в момент, когда они достигли конца первой части группирующего устройства и находятся в поле с исходной длиной волны; на фиг. 2 - положение частиц па плоскости импульс - фаза в начале второй части группирующего устройства в поле с частотой в четыре раза большей начальной и с прежней амплитудой; на фиг. 3 - распределение внутренних фазовых орбит.

На чертежах: р - импульс частицы, PI - равновесный импульс, ф - фаза частицы, /-- сепаратрисса, 2 - фазовые кривые, бф - фазовый интервал, в котором вокруг равновесной частицы собралось заданное количество частиц, 3 - кривая распределения частиц на плоскости импульс-фаза, соответствующая интервалу бф.

На фиг. 2 ДФ - фазовый интервал, в котором могут происходить дальн-ейщие движения частиц в поле с повышенной частотой. Для удобства сравнения фиг. 1 и фиг. 2 масштаб по оси абсцисс на фиг. 2 изменен соответственно новой длине волны, так что линейная протяженность сгустка сохранена неизменной.

Заряженные частицы вводят в первую часть группирующего устройства и под воздействием электромагнитного поля заданной частоты и амплитуды группируют в узкие сгустки, занимающие заданный фазовый интервал бф (см. фиг. 1). Во второй части группирующего устройства амплитуду электромагнитных колебаний выбирают прежней, а частоту выбирают более высокой, например выще исходной в четыре раза. Это позволяет перевести большую часть частиц, занимающих интервал бф, в зону, где крутизна нарастания напряженности поля выше, чем это было раньще, и следовательно, заставить их двигаться по новым фазовым орбитам. Частицы вводят во вторую часть группирующего устройства и переводят на новые фазовые орбиты (см. фиг. 2), при этом частицы оказавшиеся внутри сепаратриссы / на фиг. 2 в дальнейщем не выходят из интервала ДФ. Дальнейщую группировку во второй части группирующего устройства

производят с учетом начальных условий (распределения частиц по импульсам и фазам в начале второй части группирующего устройства) .

Предмет изобретения

Способ группирования электронов, заключающийся в том, что электроны пропускают через две части группирователя, в котором

возбуждают высокочастотное однородное поле, отличающийся тем, что, с целью снижения напряженности электрического поля группирователя, во второй части грунпирователя возбуждают бегущие волны с напряженностью

тока, равной напряженности в первой части грунпирователя, на частоте более высокой, чем в первой части, и кратной ей.

-yi