Электромагнит бетатрона Советский патент 1984 года по МПК H05H11/00 H05H7/04 

Изобретение относится к ускорительной технике.

В основном авт. св. № 360008 описан электромагнит бетатрона, который Нозволяет формировать управляющие поля с азимутальной вариацией с помощью радиальных (спиральных) гребней, выходящих из центральной части полюса.

При этом межполюсный зазор под гребнем может убывать, или возрастать, или не меняться по радиусу.

Управляющее магнитное поле, формируемое таким полюсом, обладает более сильными фокусирующими свойствами по сравнению с азимутальносимметричным управляющим полем. Фокусирующие свойства управляющего поля, создаваемого электромагнитом такой конструкции, можно повысить,, если межполюсной зазор под гребнем изготовить таким образом, чтобы градиент менял свой знак при переходе через усредненный радиус равновесной орбиты.

Целью изобретения является создание такого управляющего поля, которое позволило бы увеличить фокусируюпще силы и уменьшить поля рассеяния с наружных торцовых поверхностей гребней. Это достигается тем что ежполюсный зазор под гребнем на участке от радиуса центрального сердечника до усредненного радиуса орбиты увеличивается с ростом радиуса, а на участке от усредненного радиуса равновесной орбиты до наружного радиуса полюса - уменьшается. Предлагаемый электромагнит изображен на чертеже.

Фокусировка по Г и 2 -направлению, пропорюрнональная h -показателю спада магнитного поля по радиусу электромагнита, при такой конструкции

полюса достигается тем, что на

участке поля между центральным сердечником и усредненным радиусом равновесной орбиты градиент поля, например, равен 0,5-0,7. На этом участке полюса расстояние между боковыми поверхностями гребней невелико, в результате этого глубина вариации мала и, следовательно, ее влияние на величину фокусирукщей силы тоже мало.

На участке поля за усредненным радиусом равновесной орбиты расстояние между боковыми поверхностями гребней велико, глубина вариации возрас- тает, и значение усредненного градиента поля может быть близко к единице, что снижает фокусируюц е силы по -направлению. Введение участков поля с отрицательным градиентом уменьшает значение усредненного градиента, что

повышает фокусирующие силы по г-направлению и поднимает величину полезно используемой апертуры вакуумной камеры. Так как.межполюсное расстояние на наружном торце; гребня при

ЭТОМ уменьшается, то в результате

уменьшаются и поля рассеяния с наружной торцовой поверхности гребня.

Таким образом, предлагаемая конструкция полюса позволяет формировать поля со знакопеременным градиентом на отдельных участках полюса. Применение полей со знакопеременным градиентом позволит увеличить фокусирующие свойства полей на этих

участках полюса, уменьшить поля

рассеяния с наружных торцовьсс поверх.ванне апертуры вакуумной камеры. ностей гребней и улучшить использо

ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕТАТРОНА по авт. св. № 360008, отличающийся тем, что, с целью увеличения тока заряженных частиц, илр- кулирующих на равновесной орбите бетатрона, зазор между радиальными гребнями на участке от радиуса центрального сердечника до усредненного радиуса равновесной орбиты вьшолнен плавно возрастающим так, что П^О, на участке от усредненного радиуса равновесной орбиты до наружного радиуса полюса зазор выполнен плавно спадаюищм так, что n<U, гдеп - показатель спада магнитного поля по радиусу электромагнита.I .-^ ^ т S^"^^^^liSpTas