Способ установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц Советский патент 1980 года по МПК H05H7/00 

1

Изобретение относится к ускорительной технике и может использоваться при разработке многорезонаторных ускорителей тяжелых частиц.

Известен способ установки фаз и амплитуд ускоряющи.х полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц, оснонанный на измерении зависимости величины Спада поля в резонаторе, вызванного пучком, от фазы ускоряющего поля, с последующей регулировкой амплитуды поля 1j.

Таким способом исследуют зависимость спада поля в резонаторе, вызванного пучком, от фазы ускоряющего поля и подбирают такую фазу, прж которой спад поля совпадает со своим расчетным значением. После этого амплитуду поля устанавливают так, чтобы время пролета протонов через резонатор равнялось своему расчетному значению. Затем процедуру установки амплитуды и фазы многократно повторяют до получения требуемой сходимости.

Однако такой способ имеет низкую точность, обусловленную малой чувствительностью спада поля к изменениям амплитуды и фазы вблизи от VLX иолгшппьных значений.

Наиболее близок к предлагаемом) способ установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц, основанный на возбуждении резонаторов ВЧ-генераторпми и регулировке амплитуды поля в каждом из резонаторов до совпадения изменения времени пролета частиц с расчетной величиной 2.

По такому способу установку фазы и

5 амплитуды поля в каждом последующем резонаторе осуществляют после завершения аналогичной установки во всех предшествующих резонаторах. При этом измеряют время пролета частиц через настраиваемый и псгследующий резонаторь как при включенном, так и при выключенном .генераторе, и в результате обработки измерений подбирают такую амплитуду 3 поля, при которой вызванное включением генератора изменоиио времени пролета совпадает с расчетной для настраиваемо го резонатора величиной. Однако при таком способе выявлена неоднозначность установки фаз и амплитуд, которая особенно сильно проявляет ся при больших энергиях частиц и малы длинах резонаторов. Цель изобретения - обеспечение одно значности установки. Это достигается тем, что -перед регу лировкой амплитуды поля в каждом из резонаторов пучок частиц пропускают через настроенный резонатор при выключенном ВЧ-генераторе, регистрируют фазу возбужденного пучком поля в резонаторе по отношению к выбранному опор ному сигналу, после чего включают ВЧ-генератор и изменяют его фазу до тех пор, пока фаза суммарного поля пучка и ВЧ-генератора не сдвинется относительно фазы поля при выключенном ВЧ-генераторе на расчетную величи На чертеже изображена структурная схема установки для осуществления предлагаемого способа. Установка содержит фазовый детекто 1, фазовращатель 2 первый датчик 3 гармоники тока пучка, настраиваемый резонатор 4, второй датчик 5 гармоники тока пучка, фазовый детектор 6, оконечный каскад 7 ВЧ-генератора, фазовращатели 8,9 и ключ 1О. По предлагаемому способу для установки фазы и амплитуды ускоряющего поля проводят следующие операции. Вначале оконечный каскад 7 генератора выключается, а через настроенный ускоряющий резонатор 4 пропускают пу чок небольшой интенсивности. Фазовращатели 8 и 2 устанавливают так, чтобы выходные сигналы фазовьк детекторов 1 и 6 равнялись заданной величине (на пример, нулю). После этого фазовращатель 8 регулируют в сторону отставания, а фазовращатель 2 регулируют в сторону опережения фазы на угол, соответствующий расчетному изменению времени пролета частиц через резонатор 4 при включении поля с правильно установленной фазой. При этом ключ 10 пока находится в разомкнутом состоянии. На этом ручные операции заканчиваются и остальное протекает авт матически. После включения оконечного каскада 7 генератора и интенсивного пучка фазовращатель 9 (связанный 8 с выходом фазового детектора 6) автоматически установит в резонаторе 4 нужную фазу ускоряющего поля, добиваясь нулевого сигнала ошибки, поступающего с выхода детектора 6 на фазовращатель 9. Затем замыкают ключ. 10 и фазовращатель в оконечном каскаде генератора автоматически устанавливают Номинальную амплитуду ускоряющего поля, добившись нулевого сигнала ошибки, поступающего с выхода детектора 1 на фазовращатель в генераторе. Предлагаемый способ обеспечивает однозначность установки фаз и амплитуд в каждом из резонаторов,легко применим к настройке ускорителей на высокие энергии и при малых длинах резонаторов, допускает использование простых систем автоматики и исключает необходимость периодической проверки установки фаз и амплитуд ускоряющих полей резонаторов, так как после установки можно осуществлять также и поддержание фаз и амплитуд вблизи найденных оптимальных значений. Формула изобретения Способ установки фаз и амплитуд ускоряющих полей в многорезонаторном ускорителе заряженных частиц, основан- , ный на возбуждении резонаторов ВЧ-генераторами и регулировке амплитуды поля в каждом из резонаторов до совпадения изменения времени пролета частиц с расчетной величиной, отличающ и и с я тем, что, с целью, обеспечения однозначности установки, перед регулировкой амплитуды поля в каждом из резонаторов пучок частиц пропускают через настроенный резонатор при выключенном ВЧ-генераторе, регистрируют фазу возбужденного пучком поля в резонаторе по отношению к выбранному опорному сигналу, после чего включают ВЧ-генератор и изменяют его фазу до тех пор, пока фаза суммарного поля пучка и ВЧ-генератора не сдвинется относительно фазы поля при выключенном ВЧ-генераторе на расчетную величину. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе icuirtis С.W-operation о NAL Liпас at energies mev,ProceedwgS oi -tVie -1970 Proton Liner aceterator Conferense,NAl.,Spt,28octoЪe,v,гвatoNia,,Noe,p 2-17- . 2.cv-andaE.t K.R и5 уеп5оп1з.л , 5i6e-conpEed Linacturn-on problem, Uos-M-avnoc Seientiiic boborcnto s, )o,p.-)O.