СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ФАЗЫ СГУСТКА ЧАСТИЦ В УСКОРИТЕЛЕ Советский патент 1972 года по МПК H05H13/00 

Изобретение относится к ускорительной технике.

Известный способ калибровки фазы сгустка частиц в ускорителе циклотронного типа требует перестраивания генератора ускоряющего напряжения и резонансной системы.

Предлагаемый способ позволяет упростить калибровки и увеличить его точность, причем калибровка фазы производится на фиксированной (рабочей) частоте ускоряющего напряжения.

При внещней инжекции в циклотрон инжектируемый пучок формируется в тракте инжекции и его длительность составляет Vio-Vao от периода ускоряющего напряжения. При инжекции центр сформированного сгустка попадает на первую орбиту ускорителя с произвольной фазой ф, которую, при помощи фазовращателя, изменяют в широком интервале (например ± 90°). Пробник с дифференциальной мишенью размещают на радиусе первого оборота, где имеется разделение смежных орбит.

При снятом высокочастотном напряжении пробником определяют положение центра орбиты пучка. После этого включают ускоряющее высокочастотное напряжение и при помощи фазовращателя измеряют начальную фазу инжектируемого пучка ф.

В зависимости от начальной фазы ф и угловой протяженности дуанта 6 частицы будут получать различный прирост энергии и радиуса. Если дуант имеет две ускоряющие кромки, то приращение радиуса на первой кромке равно , а на второй - (ф+в), где Л - максимальное приращение радиуса на одной кромке. На азимуте размещения мишени е, который отсчитывают от второй (по ходу пучка) ускоряющей кромки, приращение радиуса с точностью до членов второго порядАР

ка по - , где - радиус инжекции, равЛи

но

ДР Д/

: (1 -cosO -f sins smd) cos + sInO (1 - - coss)sinf .

Это выражение имеет максимум при sin (1 - coss)

tg

1 - cos9 + sine sInO

в наиболее распространенном случае в я, тогда ig(f 0 и cos ф независимо от азимута мишени в. Устанавливая в этом случае мишень на радиус Ra + 2А, снимают зависимость тока на мишень от фазового сдвига инжектируемого пучка. Эта зависимость

имеет максимум при начальной фазе, соответствующей максимальному набору энергии Ф 0.

Если установить мишень на радиус Rn : -Р + 2AR, зависимость тока от фазового сдвига (начальной фазы) будет иметь дугорбый характер, причем провал в кривой будет вновь соответствовать максимально возможному приращению радиуса. Если установить мишень на радиус , то максимумы кривой будут соответствовать границам области ускорения, расстояние между которыми должно составить 180°. Это позволяет не только произвести привязку фазы, но и прокалибровать шкалу фазометра.

Аналогичные рассуждения можно провести и для дуанта, угловая протяженность которого . в этом случае начальная фаза, при которой будет иметь место максимальное приращение радиуса, зависит от азимута мишени. Точность калибровки фазы ± Ь°.

Предмет изобретения

Способ калибровки фазы сгустка частиц в ускорителе циклотронного типа, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса калибровки и увеличения его точности, устанавливают мишень на радиусе первого оборота пучка и путем регулирования фазовращателя изменяют фазовое положение инжектируемых сгустков частиц относительно волны ускоряющего напряжения, обеспечивая достижение максимума тока частиц на мишень при фиксированной рабочей частоге.