Линейный резонансный ускоритель протонов и отрицательных ионов водорода Советский патент 1977 года по МПК H05H9/02 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ПРОТОНОВ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИОНОВ ВОДОРОДА

В этом случае все 2 ti пучков частиц будут ускорены в одной ускоряющей структуре, В резулнгате этого КПД начальной части, а вместе с тем и КПД всего ускорителя в целом возрастет.,5

На чертеже показана схема предлагаемого ускорителя, в котором начальная часть Вьтолнена в виае пятилучевого резонатора, а в сумматорах размещены ВЧ резонаторы с круговой поляризацией поперечного элект- ю рического поля.

Ускоритель содержит начальную часть, расщеш1я«)щий магнит 2, сумматоры 3 и 4, преаназначенные соответственно для сложе ния сгустков протонов и отрицательных : 15 ионов водорода, суммирующий магнит 5 и основную часть 6. Начальная часть выполнена в виде многолучевого резонатора с трубками дрейфа, в каждой из которых размещено параллельно пять квадрупольных линз, 20 В каждом из сумматоров 3 и 4 предусмотрены участки ионопроводов 7 с различной длиной, которые обеспечивают сдвиг фазы между сгустками на вeличинy.11/lt, фикси рующая линза 8 и ВЧ резонатор 9 с кру- 25 говой поляризацией электрического поля на частоте ; начальной части ускорителя. В ос новной части предусмотрен ускоряюше-фокусьрующий канал, в котором ускорение ведется на частоте в пять раз более высокой, 30 чем в начальной части.

Ускоритель работает следующим образом.

Пять пучков частиц, состоящих из после- довательно чередующихся сгустков протонов и отрицательных ионов водорода ускоряются 35 в пяти каналах начальной части и на ее выходе разделяются расщепляющим магнитом на пять пучков.протонов и пять пучков ионов. Протонные пучки попадают в сумматор 3, а ионные пучки в сумматор 4, Попав в сум-40 матор в одной и той же фазе, сгустки частюд проходят .участки ионопроводов с различной длиной и приобретают сдвиг по фазе друг относительно друга на величину 211/ГТ Затем пучки фокусируются линзой 8 и в 45 точке кроссовера поступают в резонатор 9,.

который выравнивает поперечные скорости всех сгустков и выстраивает их в один последовательный ряд. Полученные суммарные пучки ионов и протонов сводятся суммирующим магнитом в один пучок, который инжектируется в основную часть, заполняя все его сепаратрисы, В результате ток ускоренных частиц в основной-части возрастет в пять раз по сравнению с известны ускорителем.

Как показывают расчеты, изменив конструкцию линейного ускорителя мезонной фабрики в соответствии с предложенным решением можно повысить ток ускоренных частиц в нем до 0,5-1 А и тем самым существенно повысить его КПД, а также расщирить область применения такого ускорителя. Так как усоверщенствование затрагивает только начальную часть ускорителя, то объем работ по его реконструкции будет сравнительно невелик.

Формула изобретения

1,Линейный резонансный ускоритель протонов и отрицательных ионов водорода, содержащий начальную часть, включающую многоканальную замедляющую систему, имеющую например, ,м ускоряюще-фокусирующих каналов, где п 1,2,3,.,, на выходе которой расположен расщепляющий магнит, и основную часть, на входе которой расположен суммирующий магнит, и частота ускоряющего поля в ней в г раз выше, чем в начальной части, от л ичающ и йс.я тем, что, с целью повышения КПД ускорителя, между расщепляющим и суммирующим магни- тами параЛлельно друг другу размещены два сумматора сгустков протонов и ионов, причем каждый сумматор содержит высокочастотный резонатор круговой поляризации,

2,Линейный ускоритель по п.1, отличающийся тем, что многоканальная замедляющая система начальной части ускорителя выполнена в виде многоканаль нрго резонатора с трубками дрейфа, в каждой из которой параллельно друг другу размещено п квадрупольных линз.