Способ измерения шумов пучка заряженных частиц Советский патент 1979 года по МПК H05H7/00 

Изобретение относится к технике измерения шумов в устройствах, срдержАщих пучки заряженных частиц. Известен способ измерения шумовьве параметров непрерывного электронного пучка (продольных флуктуации плотнос ти тока и скорости) в низковольтных электронных йушках, основанный на из %(ерении уровня шумовой мощности, воз Зуждаемой пролетающим пучком в объем ных резонаторах, по которому рабсчитывают шумовые параметры непрерывного электронного потока: комбинирован ный шумовой napaMetp S и активную мощнсхзть шума Р. Для наибольшей отдачи мощности пучксзм используют резонаторы клистронного типа с„макяи-, мальньм продольным электрическим полем в области пролета пучка, число которых зависит от числа и еряемых шумовых параметров, выбранной методи ки эксперимента, и может изменяться от одного до трех одинаковьйс резонаторов 1 . однако таким способом невозможно иэмёрить шумовые параметры модулированного по пло±ности тока пучка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения шумов пучка, основанный на пропусканий исследуемого пучка черег объемный резрнатор и измерений возбуждённой в ней, мощности 2. Перемещая рез15на ор вдольпуч1ка измерянзт минимальное и макснмаль HOG значбймя уровня возбуждаемой пучке мощй.Остй и резонаторе, а ксмбйнированнЫйшумовой параметр S рассчитывают ito формуле -v S - fЧоS ° М ItAf Nva.KC N4MW - эквивалейтнбе сопротивЛенине где 2„ электронного пучка,- проводимость ненагруженного резонатора; М - коэффициент связи пучка с резонатором; л - Ш1)йна пол6с1л частот измери. тельногоустройства. При таком способе невозможно измерение флуктуации поперечных отклонений модулированного по плотности тока и необходимо перемещение резонатора вдоль пучка в вакууме на большие расстояния. Цель изобретения - расширение видо исследуемых шумов модулированного по плотности тока пучка. Это достигается тем, что путем поПеречных относительно напЕ)авления

движения пучка перемещений прямоуголь ного резонатора с типом волны Eg-ta измеряют наименьшее з йа чение возбуждаемой мощности, с помощью которого VateM определяют спектральную плотность флуктуации попе эечнвк отклонений пучка.

::прсрб поясняется чертежом ,

Йз1м е| 1ё111йЕя поперечных отклонений

. :j,,-.... частиц проводят с

помощью одного прямоугольного резонатора 1 с продольньм типом волны и каналами для пролета пучка в виде круглых запредельных волноводов 2. Запредельные волноводы посредством гибких элементов, например сильфонов 3, вакуумноплотно присоединены к пролетньм трубам 4, оканчивающимся соединительньми фланцами 5,6. Kpert eHTie устроЙства ёь1г1олняется с по- мощью опор 7.

Коррекция положения резонатора в поперечном направ тенйи 6 ft6crri %7ib rfO

---refr-TtlS Ka- ас- %с в лйГё с-ГШйЬп6со6 лё ниемдля перемещения резонатора,

наТ1ример рёверсивйк электро дайг-ателем 8, через шток 9. Отвор возбуждаемой пучкОм в резонаторе СВЧ- 1ЙЩШЬ1 и производится элементом 10 явязи,соединенный с измерителем 11 мЭщйЬс й.

С помощью резонатора с типом волны можно измерить флукту 11 ГИй по Чпёре ч ых отклонений мо дули1$Зва нЬго по плотности тока пучка заряженных частиц, так как он позволяет вьаделить

вдоль одной оси исследуемый тип флук1гуацйй. Перемещение резонатора в поперечном направлении относительно хода пучка дает возможность J cключить

Лйййие егоасимметрии на возбу денйе СВЧ-колебаний в резонаторе. Эти

иэмерения необходимо п рОЖодйть при, минимальном значении возбуждаемой мощностиР.

Определение спектральной плотности флуктуации поперечных частиц G ocyществляется по формуле :

Р о QHP : , .

attef/qi ..

где fo - диэлектрическая постоя(|ная

среды.

аЬб - геометрические размеры; QH - нагруженная добротность резонатора;

Р - уровень возбуждаэиой в резонаторе пролетающим пучком СВЧ-мощности; / , , .

ff, - частЪта следования сгустков (частота модуляции) заряженных частиц; q - заряд сгустка Преимущество предлагаемого, способа заключа:е1ся в том, что он позволяет измерять шумы, флуктуации поперечных б1 :НЬнёнШмоду лированного пучка электронов, что особенно необходимо ри работе линейных ускорителей. На основании измерения таких шумов могут ыть разработаны методы их уменьшения, и сор тветственно увеличения интенсивност1 йучка в линейных ускорителях .

- Формула изобретения Спо(5об измерения шумснв пуч1са эЭряжённьос частиц, основанный на liponydkaHHH исследуемого пучка через объемный рёЗЬнатор и измерении возбужденной в нем пучком мощности, отличающийся тем, что, с целью расширения видов исследуеых шумой Модулированного по плотноси тока пучка заряженных частиц, при поперечных относительно направления движения пучка перемещениях прямоугольного резонатора с Е типом волны измеряют наименьшее значение возбуждённой мощности, с помОйй ю которого затем определяют спектраль-У ную плотность ,Флук туаций поперёчшх отклонений пучка. .

Источники информации, прииятаё во внимание при экспертизе

1.АнИ1ченкО B.C. и др. Электронная тexйИka. СерИя 1, Электроника, СВЧ, вып. 8, 1968, с. 44.

2.КраЙейОй, Г.Д. и др. ВоП1Е)6сы томной науки и техники.Серия Лиейные ускорители , ВЫП.1 (1), 1975,

. 69 . -.,:.. . , -

-.,. if 4 ЧЛ з гггпгж Э

. -. i-5 libiliitiii l i

влад заря/кенныл чЛстиц