Устройство для инжекции электронов Советский патент 1980 года по МПК H05H9/00 H05H7/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНЖЕКЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для получения пучка ускоренных электронов , применяемого во многих отраслях науки и.техники. Известно устройство для инжекции электронов в линейный ускоритель содержащее электронную пушку, высокочастотное устройство, формирующее сгустки, например ускоряющий цилиндрический резонатор и ускоряющий волновод. Известно устройство для инжекции электронов в линейный ускоритель, содержащее ускоряющий резонатор с подводящим трактом и секцию диафрагмированного волновода с согласующим переходом. Однако для питания ускоряющего ре зонатора используется отдельный трак мощность в который поступает, например, из направленного ответвителя, установленного в тракте питания уско ряющего волновода. Тракт питания ускоряющего резонатора обычно содержит фазовращатель и разделительное окно Кроме того, для питания электронной пушки необходим модулятор. Наличие же отдельного тракта питания резонатора, направленного ответвителя и мо дулятора пушки усложняет конструкцию ускорителя. Целью изобретения является упрощение конструкции ускорителя. Это достигается тем, что об1чая торцовая стенка резонатора и волновода содержит дрейфовую трубку, расположенную на оси волновода, и отверстия связи. На передней стенке может быть расположен термокатод. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А rta фиг. 1. Ускоряющий цилиндрический резонатор 1 (см. фиг. 1) и волновод 2 имеют общую торцовую стенку 3, на стенке по оси волновода установлена дрейфовая трубка 4. На периферии общая торцовая стенка 3 имеет отверстия 5 связи. Подводящий тракт 6 соединен с цилиндрической стенкой 7 резонатора 1 . На передней торцовой стенке 8 установлен термокатод 9. На цилиндрической стенке 7 резонатора 1 имеется входное отверстие 10 связи (см. фиг.2). Предлагаемое устройство работает следующим образом. Мощность с;, в. ч. соступает в резонатор 1 нг шхчвпдящего тракта б через входное отверстие 10 связи.

Резонатор возбуждается на волне типа . В ускоряющий волновод мощность поступает из резонатора 1 через отверстия 5 связи. В волноводе возбуждается бегущая волна типа ЕСН. ,с фазовой скоростью, равной скорости света. Во время положительной полуволны с.в,ч. поля из термокатода 9 ВЕЛлетают электроны, которые ускоряются в поле резонатора и через трубку 4 дрейфа в виде отдельного сгустка поступают в ускорягаций волновод. В волноводе происходит дополнительная группировка сгустков и их дальнейшее ускорение. В резонатор вводится мощность, обычная для линейных ускорителей электронов, т.е. 10-20 МВт. При нагруженной добротности резонатора порядка 100 амплитуда ускоряющего с.в.ч. поля между катодом и дрейфовой трубкой будет 450 кВ. Напряженность с.в.ч. поля в ускоряющем волноводе имеет обычное для линейных ускорителей электронов значение порядка 100 кВ/с Расчет динамики электронов в резонаторе показывает, что на его выходе

формируются сгустки электронов с фазовой протяженностью около 100° при углах пролета между катодом и дрейфовой трубкой 90-120°. Максимальная знергия электронов в сгустке составляет 300-500 кзВ. Длина дрейфовой трубки рассчитывается, при этом учитывается, чтобы сгусток поступал в ускорякхций волновод в оптимальной фазе с.в.ч. поля. Около 90% электронов из сгустка захватываются в процесс ускорения.

Формула изобретения

Устройство для инжекции электронов, преимущественно в линейный ускоритель, содержащее ускоряющий резонатор с подводящим трактом и секцию диaфpaгмиpoвaннoгq волновода с согласующим переходом, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции ускорителя, общая торцовая стенка резонатора и волновода содержит дрейфовую трубку, {Расположенную по оси волновода, и отверстия связи.

Фиг. 1