Система вывода заряженных частиц из циклических ускорителей типа фазотрон Советский патент 1986 года по МПК H05H7/10 H05H13/00 

СП

00

о ю

260 г(см) В сильноточных фазотронах с пространственной вариацией магнитного поля с энергией протонов до 1 Гэв и средней интенсивностью пучка 50 мк для получения высокоинтенсивных мезонных пучков от внешних мишеней нужно обеспечить выпуск большей части пучка протонов из ускорителя. Высокоэффективный вывод протонов необходим также во избежание недопустимо большого уровня наведенной активност и трудности обеспечения охлаждения облученных элементов внутри камеры. Известные устройства вывода из та ких ускорителей основаны на параметрической раскачке амплитуд свобод ных радиальных колебаний с помощью регенеративной системы, состоящей из возбудителя, регенератора и вывод ного канала. Однако в результате де центрирования орбит протонов в процессе вывода и под влиянием поля не однородностей наблюдается сдвиг час тоты вертикальных свободных колебаний по резонансному значению (Q 0,5). Развитие резонанса вертикал ных колебаний приводит к значительным потерям пучка в процессе вывода Цель изобретения - уменьшение по тери по вертикальным колебаниям. Это достигается тем, что в систему введен дополнительньй регенера тор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала. На чертеже дана схема расположения элементов системы вывода. Она содержит возбудитель 1, дополнительный регенератор 2, регене2 . . 2 атор 3, выводной канал 4, радиус 5 начала вывода и радиус 6 предпоседних оборотов. Воздействие дополнительного регенератора на выводимый пучок проявяется в понижении мгновенной частоты вертикальных колебаний Пг на предоследних оборотах с сохранением темпа раскачки радиальных колебаний. Побочное явление при этом - группировка частиц по радиусу на обороте перед попаданием в канал. Решение этой задачи оказалось возможным в ускорителе с пространственной вариацией магнитного поля благодаря единственному оптимальному положению дополнительного регенератора по отношению к остальным элементам вывода. Это объясняется максимальным значением огибающей вертикальных свободных колебаний в системе вывода возбудитель-регенератор-магнитный канал. . При численном моделировании на ЭВМ процесса вывода пучка для различных начальных амплитуд радиальных и вертикальных колебаний частиц было найдено, что при наличии дополнительного регенератора в оптимальном положении потери в процессе вывода из-за вертикального движения уменьшились примерно в 2 раза. 06Щая эффективность вывода при этом возросла с 48 до 68%, т.е. в 1,4 раза, Приведенные результаты расчета относятся к сильноточному фазотрону ОИЯИ.

СИСТЕМА ВЫВОДА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ типа фазотрон, изохронный циклотрон, включающая регенератор, возбудитель и выводной канал, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения поФерь по вертикальным колебаниям, в систему введен дополнительный регенератор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала.