СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СГУСТКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЛИНЕЙНЫХ УСКОРИТЕЛЯХ Советский патент 1971 года по МПК H05H9/00 

Изобретение относится к способу получения сгустков заряженных частиц в линейных ускорителях, например, к способам получения коротких фазовых сгустков как нерелятивистских, так и релятивистских заряженных частиц.

Группирование заряженных частиц в ускорителях происходит в результате автофазировки. В линейных ускорителях электронов этот процесс осуществляется в начале ускорителя. Для укорочения сгустков после источника электронов применяют гругширователи. Известен, например, способ группировки с помощью продольного электрического поля высокочастотного (ВЧ) резонатора, при котором электроны в начале сгустка тормозятся, а в конце сгустка ускоряются. При наличии пространства дрейфа электроны таким образом группируются в сгустки с фазовой протяженностью 10-30°, в результате чего на выходе возникает энергетический разброс, для инжекторного ускорителя, например, достигающий 100%.

Педостатком известных способов являются большая фазогзая протяженность, сгустка и узкая область действия (в релятивистской области механизм стягнЬания сгустКЬв не рабоности группирующего воздействия и уменьшение фазовой протяженности сгустка.

Цель достигается тем, что частицы под действием электромагнитного поля высокой

частоты отклоняют на углы, величина которых зависит от фазы частицы в сгустке и величины электромагнитного поля, а затем с помощью магнитных полей создают разность хода частиц в сгустке с разными значениями

радиально-угловых характеристик. Сгусток частиц пропускают через область ВЧ поперечного электрического ноля, так что частицы в начале сгустка получают максимальное отклонение. Величина угла отклонения для частпц внутри сгустка падает по мере прохождения сгустка через область действия ВЧ поля, частота которого должна быть равной частоте ускоряющего поля в ускорителе. Затем проанализированные по углам частицы поступают в область действия магнитного поля (постоянного или импульсного), которое может быть продольным «ли поперечным. В этом поле длина пути (траектории) частицы зависит от величины угла, под которым частица вылетает из области действия ВЧ поля: чем больше величина угла, тем больше длина траектории. Таким образом, частицы, которые были в начале сгустка, проходят больший путь. При с1пределённой длине области магчастиц в начале и в конце сгустка, равную первоначальной длине сгустка. При этом все частицы стянутся в сгусток, фазовая протяженность которого будет близка к нулю.

Предмет изобретения

Способ получения сгустков заряженных частиц в линейных ускорителях с помощью высокочастотного поперечного поля, частота которого равна частоте ускоряющего поля, отличающийся тем, что, с целью уменьшения фазовой ширины, сгусток после прохождения области высокочастотного поля инжектируют в область продольного магнитного поля, величину и протяженность которого выбирают таким образом, чтобы создать на выходе из этой области для частиц разность хода, равную первоначальной длине сгустка.