Резонаторный ускоритель заряженных частиц Советский патент 1977 года по МПК H05H9/04 

i

Изобретение откосится к области ускори« тельной техники и может быть использовано при создании сильноточных ускорителей.

Известен резонаторньтй ускоритель заря женных частиц, в котором резонатор возбуж дается вспомогательным пучком, например, путем прерывания стационарного конвешшон ного тока, проходящего через его зазор 1. Однако при этом получаетот недостаточно высокий коэффициент передачи мощности от пучка в резонатор.

Известен также резонаторный ускоритель заряженных частиц, содержащий основной резонатор с источником частиц и вспомога- тельный резонатор с устройством формирова НИИ модулированного пучка для возбуждения основного резонатора 2 .

Прирост энергии час1иц основного пучка зависит от коэффициента трансчформации, который определяется пространственным рас- пределением напряженности электрического поля и приближенно равен отношению нанря- жений в центре резонатора и в области пролета вспомогательного пучка. Для увеличения этого коэф(})иш1ента вспомогательный пу

чок необходимо пропускать вблизи цилиндрической поверхностк резонатора. Это прино- цит к уменьшеюао предельной мопигости с ускоренного пучка и КПД ускорителя.

Целью изобретений является увеличение предельной мощности ускоренного пучка и КПД ускорителя, а также повышение энергии путем использо зания пocлeдoвгv тельного ряда резотгаторов.

Это достигается тем, fTo вспомогательный резонатор выпо.тнен радиальным .с раз витой поверхнос(ЬЮ катода, а основной « торо идальным с возб;-.к/;.еиием на второй или более высокой азкмутально-симхетричной моде колебаний. Кроме того, вспомогательный резотгагор ojcBavLiiiaeT основной.

На фиг. 1 данА структурная схема ускори теля:, на фиг 2 -- эпюры распределения напргп-кенностей электрического и магнитного полей.

Ускоритель состоит из резонаторов 1, 2, 3, катодов 4 и 5, источника 6 постоянного напргсжения мищени- поглотителя 7, ВЧ-гене, ратора 8 с фазовращателем 9, изолятора 10. Пучок 11, модулированный по плотности в резонаторе 2 и ускоре1гаый постоянным напряжением от истовдйка 6, возбуждает резонатор 1 на второй азикгутально симмет ричной моде колебаний. Пролетные отвер стия для этого пучка выбраны в пучности поля Е и узле магнитного поля Н (см.фиг, После передачи мощности в резонатор пучок 11 попадает на мишень« поглотит©ль 7. Усйоряемый пучок 12,, модулированный по плотности в резонаторе Ь, проходит резонат 1 в пучности нош Ejj. Расчеты на ЭВМ показали, что при чао тоте возбуждения 75 мГд, постоянном напр жении ЗОО кВ и плотности тока с катода 0,5 А/см можно ускорить пучок электронов со средней мощностью более 10О мгВт при КПД устаношш около 80%. Формула изобретения 1, Резона торный ускоритель заряженны части1Х, содержащий основной резонатор с . источником частиц и вогомогьтельный резонатор с устройством формирования модулированного пучка для возбу7к:1.ония основного резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения предельной мощности ускоренного пучка и к.п.Д. ускорителя, вспомогательный резонатор выполнен радиальным с развитой Чюверхносгьго катода, а основной - тороидальным, 2. Ускоритель по п. 1,отличак щ к и с я тем, что, с целью повышения энергии пучка путем использования последовательного ряда резонаторов, вспомога|Тельный резонатор обхватывает основной резонатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент Великобритании № 81395, кл. 39/1D И ID, опублик. 27.05.1950. 2. Патент США № 2.8О2.965, кл. 3155.16, опублик. 13.08.1957 1