УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭМИТТАНСА ПУЧКА УСКОРЕННЫХ ЧАСТИЦ Советский патент 1973 года по МПК H05H7/00 

1

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для измерения характеристик пучков заряженных частиц в ускорителях.

Для определения наилучших условий согласования с ускоряюще-фокусирующим каналом ускорителя необходимо знать четырехмерный фазовый объем (эмиттанс) пучка и его проекции на фазовые плоскости. Эмиттанс пучка определяют путем измерения пространственно-угло1вого распределения плотности тока исследуемото лучка в трехмерном пространстве. Количество необходимых измерений при этом растет пропорционально четвертой степени требуемой точности измерения эмиттанса.

Известно устройство для измерения эмиттанса пучка ускоренных частиц, содержащее сепаратор частиц, выполненный, например, в виде двух пар подвижных пластин, расположенных на некотором расстоянии одна от другой, коллектор, размещенный за второй парой пластин, и систему для перемещения пластин по сечению исследуемого етучка. При этом в каждой паре одна из пластин имеет горизонтальную прорезь, а другая вертикальную.

Известное устройство, позволяя измерить исследуемый объем с (высокой точностью, требует для Измерения много времени, так как

приходится измерять распределение фазовой плотности последовательным обходом обеими парами щелей всех точек поперечного сечения в первой и :во второй плоскостях.

Предлагаемое устройство позволяет существенно ускорить процесс измерения.

Это достигается тем, что в устройстве сепаратор частиц выполнен многоканальным, например, в виде набора параллельных трубок, длины которых существенно больше их поперечных размеров, а система относительного смещения сепаратора и пучка выполнена в виде механизма поворота относительно горизонтальной И вертикальной осей.

На чертеже в аксонометрии изображено предлагаемое устройство, один из возможных вариантов.

Устройство содержит сепаратор 1 частиц, систему автономных коллекторов 2 и механизм 3 перемещения сепаратора.

Сепаратор частиц выполнен в виде набора параллельных трубок, длины которых существенно больше их -поперечных размеров. Коллекторы частиц установлены непосредственно на выходе сепаратора и предназначены для регистрации частиц, прошедших сквозь отдельную трубку сепаратора «ли группу трубок. Л1еханизм 3 обеспечивает возможность поворота сепаратора и коллекторов на заданный пространственный угол.

Когда измеритель эмиттанса вводят в пучок, то каждая трубка вырезает из пучка частицы с известной поперечной координатой, которая определена лоложенисм трубки в наборе, и с известной -поперечной скоростью, которая определена углом наклона сепаратора относительно оси пучка. Поэтому показания каждого из .коллекторов определяют собой плотность частиц в определенной точке четырехмерного фазового пространства. Зависимость показаний всей системы коллекторов от всех возможных углов поворота определяет собой искомое распределение частиц в фазовом пространстве лолеречных координат и скоростей и тем самым определяет собой эмиттанс пучка.

Предмет изобретения

Устройство для измерения эмиттанса пучка ускоренных частиц, содержащее пространственно-угловой сепаратор частиц, на выходе которого расположена система регистрации, и систему относительного смещения сепаратора « пучка, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности измерений, сепаратор выполнен многоканальным, например, в виде набора параллельных трубок, длины которых существенно больше их поперечных размеров, а система относительного смещения сапаратора и лучка выполнена и виде механизма поворота относительно горизонтальной и вертикальной осей.