Ускоряющая система линейного ускорителя ионов Советский патент 1979 года по МПК H05H9/04 

Иаобретевне относится к области ус орйтепьной техника. Известна ускоряющая система ливейвого ускорителя ионов, по основному авт. св. № 4349ОО, содержащая резонатор с трубками дрейфа и резонансные стабилизирующие элементы. Известная система .позвопйвт достичь высокой степени стабильностЕ распределения ускоряю щегчэ поля вследствие значительного-уда- пения частот мешающих, нерабочих типов волн относительно частоты рабочей волны Однако в указанной конструкции отсутствует возможность регулирования длины стабилизирующих резонансных стержней в рабочем режиме, что не позволяет регулировать в различных режимах работы ускорителя степень стабильности распределения ускоряющего поля. Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования степени стабильности расйределения. ускоряющего поля при регулировании энергии ускоренных частиц. Эта пель достигается вьшолнение стабйлизирукших элементов в виде объемных, коаксиальных снабженных настроечными поршнями резонаторов, расположенных снаружи основного резонатора ускорителя и отделенных от него с помсядью вакуумно плотных диэлектрических перегородок, а центральные проводники коаксиапьных резонаторов частично введены внутрь резонатора. На чертеже изображена предложенная система. На основном резонаторе ускорителя 1 с трубками дрейфа 2 и подвесками 3 установлены коаксиальные резонаторы, геометрические элементов которых определ5пот, исходя из требования перекрытия диапазона частот собственных волн основного резонатора ускорителя по известным соотЕОщения., Наружные цилиндры коаксиальных резонаторов 4 расположены снаружи основного резонатора ускорителя перпендикулярно по его оси и имеют диаметр примерно в 4 раза меньше диаметра резонатора ускорителя, а внутренние проводники 5 коаксиальных резонаторов частично погружены в резонатор ускорителя рааиально на глубину, например,-gрабочей длины волны ускорителя и нв подвижно закреплены одним кондом на торцовой стенке коаксиальвого резонатора 6 и на диэлектрической перегородке 7 герметически отделяющей Объем основног резонатора ускс-рйтепя от объемов коаксиальных резонаторов. В каждом коаксиальном резонаторе установлен настроечнь поршень 8, позвопяюшай перестраивать его собственную частоту. Эффективная длина коаксиальных резонаторов определяется от поршня до конпа центрального проводника и равна нечетному числу четвертей рабочей длины волны ускорителя. Коаксиальные резонаторы не вакуумирую ся, в результате чего упрошается нонструкпия узла регулировки положения настроечного поршня. В то же время ди электрические перегородки не препятству связи по электрическим и магнитным ВЧ «. полям между резонатором ускорите iia и коаксиальными резонаторами. стабилизации распределения ускорякщего поля в- ускоряющей структуре описанной конструкции достигается при настройке частот коаксиальных ре зонаторов на частоты мешающих волн. При перемещении поршня 8 изменяется положение узлов продольньк вариаязй электрического поля собственных волн коаксиальных резонаторов. При этом в последних наводятся электромагнитные попя от полей мвшаюших волн резонатор ускорителя, следствем чего является снижение их интенсивности- Широкая област резонансного взаимодействия собственных нерабочих волн резонатора ускорителя с волнами коаксиальных резонаторо позволяет перемещением поршней около указанного положения регулировать степень совпадения ча;тот коаксиальных резонаторов с частотами нерабочих волн резонатора ускорителя, в результате чего изменяются удаленность частот ре- аультируюших волн связи от частоты рабочей волны и интенсивность этих волн связи. Указанные два фактора - удалённость частот и интенсивность результирующих волн связи - определяют степень стабильности распределения поля рабочей волны при внесении в резонатор ускорителя возмущения любого характера. Таким образом, при возникновении потребности в плавном регулировании энергии перемещением лоршнёй 8 уменьшают степень стабильности распределения ускорявшего поля и формиру1ют участок ускоряющего поля тре буе мсй нротяоке.юности. Устройство позволяет yv койить ионы в широком диапазоне энергмзй и о6еспе чивает при этом высокую моноэнергетичность пучка и устойчивость режима ускорения за счет вьюонай стабильности распределения бкотлшудно- зовых характеристик VC коря;.опе го. поля при достаточной npeoixcre сонсгрукции узлов системы стаб--лзацяй Формула изобретения Ускоряющая система линейного ускорителя ионов по авт. св. № 434900,. о т л и Ч а ю ш а я с я тем, что, с целью регулирования степени стабильное-, ти распределения ускорякщего поля при регулировании энергии ускоренных частиц, стабилизирукщие элеманты вьшолнены в виде объемных, коаксиальных, снабженных настроечными порнями резонаторов, расположенных снаружи основного резонатора ускорителя и отделенных it от него с помощью вакуумно плотных диэлектрнческвк перегородок, а вентральные проводники коаксиальных резонаторов частично введены внутрь резонатора.