Линейный ускоритель заряженных частиц с свч группирователем Советский патент 1975 года по МПК H05H7/00 H05H9/00 

1

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к линейным ускорителям заряженных частиц.

В известных устройствах осуш,ествляется раздельное питание группирователя и ускоряющих секций через соответствующие узлы связи.

Такая схема питания включает в себя ответвитель СВЧ-мощиости, фазовращатели, аттенюаторы, согласующие элементы и собственно разветвленный С-ВЧ-тракт. Согласующий элемент между передающим трактом и группирователем, например трансформатор типа волны, существенно влияет на динамику частиц в ускорителе, поскольку он расположен на входе в группирователь, где энергия ускоряемых частиц невелика.

Цель изобретения - упрощение конструкции, облегчение фазировки ускорителя и груипирователя и уменьщение влияния согласующего элемента группирователя на динамику частиц.

Это достигается введением в схему СВЧпитания ускорителя щестиполюсного трансформатора типа волны, который осуществляет непосредственный ввод мощности в группирователь и ускоряющую секцию и служит делителем СВЧ-мощности. Поскольку трансформатор установлен после группирователя, его влияние на динамику заряженных частиц

меньще настолько, насколько возрастает энергия частиц после прохождения групиирователя. Фазировка замедляющих систем, питаемых

через один согласующий элемент, не представляет особого труда, так как пролетный угол трансформатора легко учесть и он слабо меняется при изменении частоты. Все это позволяет в больщинстве случаев обойтись без фазовращателей.

На фиг. 1 изображен ускоритель, группирователь которого может быть выполнен в виде резонатора, автоэлектронного инжектора, цепочки связанных резонатором, группирователя на 1-й гармонике и т. д., т. е. в виде группирователя, который позволяет осуществлять ввод СВЧ-мощности навстречу движению ускоряемых частиц; на фиг. 2 - один из вариантов щестиполюсного трансформатора тица

волны.

СВЧ-генератор 1 через передающий СВЧтракт 2 соединен с трансформатором 3 типа волны, который установлен между группирователем 4 и ускоряющей секцией 5, инжектор

6 заряженных частиц-непосредственно с группирователем. Геометрические размеры трансформатора выбирают из условия согласования передающего тракта и замедляющих систем, размеры 2а и 2а, определяющие величину связи с замедляющими структурами.

обеспечивают необходимый коэффициент, деления СВЧ-мощности.

Заряженные частицы, выходя из инжектора, цопадают в группирователь, где цроисходят предварительная группировка и ускорение за счет взаимодействия с полем группирователя. Окончательная группировка и ускорение осуществляются в- ускоряющей секции. СВЧ-питание ускоряющей секции и группирователя обеспечивается через трансформатор, который одновременно служит делителем мощности, поступающей в него по передающему тракту от генератора.

Предмет изобретения

Линейный ускоритель заряженных частиц с СВЧ-группирователем, содержащий инжектор заряженных частиц, группирователь, позволяющий осуществить ввод СВЧ-мощности навстречу движению ускоряемых частиц, ускоряющую секцию, высокочастотный тракт, генератор, трансформатор типа волны, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, трансформатор типа волны выполнен в виде делителя СВЧ-мощности и помещен непосредственно между группирователем и ускоряющей секцией.

иг. t