Циклический ускортель электронов Советский патент 1978 года по МПК H05H13/06 

изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании генераторов синхротронного излучения. По основному авт. св. 310620 известен циклический ускоритель электронов, который можно использовать в качестве источника синхротройяого излучения в широком диапазоне длин волн, спектр и интенсивность которых полностью определяются энергией и общим заря дом ускоряемых электронов. При использовании синхротронного из лучения как источника лучистой энергии контролируемыми параметра1 ш необходимо абсолютное измерение заряда электронов в пучке. В качестве датчика тока при проведении абсолютных измерений заряда пучка ускореннЕзЖ частиц чаще всего используется цилиндр Фарадея. Следует отметить, что измерение заряда с помощью цилиндра Фаралея осуществимо лишь после вывода ускоренных частиц из ускорительной камеры. Поэтому использование цилиндра Фарадея для абсолютного измерения заряда ускоряемых частиц в безжелезных циклических ускорителях электронов, предназначенн для генерации синхротронного излучени не представляется возможным, так как, во-первых, невозможно вывести пучок электронов из подобного ускорителя в заданном направлении из-за высокой частоты обращения частиц и большой напряженности магнитного поля и, вовторых, невозможно поместить цилиндр Фарадея внутри области ускорения, вблизи стенок резоиатора, так как , из-за сравнительно малых размеров области ускорения.он будет искажать картииу СВЧ-поля, а также форму импульсного магнитного поля, что может привести к сильным резонансным явлелиям - к резкому уменьшению интенсивности ускорителя. Цель изобретения - упрощение конструкции ускорителя; Эта цель достигается расположением коллекторного электрода датчика тока в медианной плоскости ускоряющего резонатора, вне камеры ускорителя, по ее периметру. На фиг. 1 и 2 Изображен предложенный ускоритель, разрез по вертикали и горизонтали. Ускорение происходит внутри одновиткового соленоида 1, в котором с помощью генератора тока 2 возбуждается импульсное магнитное поле. Стенки витка профилированы для обеспечения усkopHiaaeft конфигурации магнитного поля Одновитковый соленоид одновременно служит резонатором, в котором при noMOUiH витка 3 возбуждается волна тина Нж, . Мощность поступает в резонатор по рсщиочастотному кабелю 4. Кентроль амплитуды СВЧ-поля проводится с помощью измерительного кабеля 5 с петлей. В проскости симметрии резонатора в импульсном магнитном поле волной Н,„ ускоряются электроны, образованные в остаточном газе на оси системы электронным пучком, полученным из внешнего источника.Синхротронное излучение релятивистских электронов выводится в окно 6. После окончания ускорения электроны раскручиваются в спаданидем магнитном поле. По достижении стенки резонатора электроны прони кают внутрь стенки и далее двигаются по прямой, так как импульсное магнитное поле не проникает внутрь проводника. Далее электроны проходят сквозь изолирующую пленку 7, алюминиевую про кладку .8 и попадают в свинцовый коляекторвый электрод датчика 9, размеры которого выбираются такими, чтобы частицы полностью затормозились. Заряд поглощенныхэлектронов измеряется o6bJ4HfSM способом, например, с помощью баллистического гальванометра,

Для получения синхронного излучени имакяцего границу спектра 200 А, необходимо при конечном радиусе орбиты 1,5 см ускорить электроны до энергии 50 мЭв, Пробег электрона такой энерги

в алюминии составляет примерно 8 см, а в свинце - 1,5 см. Таким образом, выбрав нужные размеры поглощающего свинцового электрода датчика, можно поглотит все быстрые электроны. Для ослабления влияния вторичных электронов поглощающий свинцовый электрод должен быть окружен оболочкой из легкого металла, например алюминия, которая поглощает фотоэлектроны и электроны, образованные в результате комптон-эффекта, и уменьшает вероятность образования комптон- и фотоэлектронов на поверхности поглощающего тела.

Датчик отделяют от внутренней полости резонатора тонкой стенкой для предовращения попадания на него медленных электронов из области резонатора. Чтобы уменьщить вероятность образования вторичных частиц в этой стенке, еле- дует выполнять резонатор из металлов с малым Z.

Формула изобретения

Циклический ускоритель электронов по авт.св. №310620, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции , он содержит измеритель тока, коллекторный электрод которого выполнен в виде кольца и встроен в боковую стенку резонатора по периметру на уровне медианной плоскости и отделен от внутренней полости резонатора тонкой металлической стенкой, а от корпуса резонатора - диэлектрическими прокладками.

Фиг. 1 ср (pal. 2