Линейный ускоритель электронов Советский патент 1985 года по МПК H05H7/02 

(Л

С

ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ; содержащий инжектор, две ускорЯ(в1 ющие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ускоряющей секцией, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной энергии ускоренных электронов и уменьщения энергетического разброса частиц, вторая ускоряющая секция выполнена из двух подсекций, соединенных цепью обратной связи, содержащей фазовращатель, а между подсекциями установлен импульсный дефлектор.

Н

00 СО

ел

1

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к линейным электронным ускорителям (ЛЭУ) с сильноточными пучкагли. и малой длительностью импульса тока, и предназначено для использования в ядерной физике, радиационной химии, активацконном анализе, лучевой терапии и т.д.

Известны линейные электронные ускорители с обратным вводом мощности С 1J.

Недостатком ускорителя с рекуперацией в.ч. мощности является сложность конструкции, обусловленная наличием петли обратного ввода мощности с регулирующим элементом и смесителем. Кроме того, на высоком уровне мощности возникают значителысые перенапряжения в высокочастотном тракте, что приводит к высокочастотному пробою.

Наиболее близок к предлагаемому линейный ускорштель электронов, содержащнй инжектор, две ускоряющие секции, источник высокочастотной мощности, соединенный через волноводный тракт с первой ускоряющей секцией С 21

Вторая секция вместе с каналом обратной связи и фазовращатель образует резонатор на бегущей волне (РБВ), который выполняет функции накопительного и ускоряющего устройства.

Однако за счет допотшительного ускорения в РБВ можно увеличить энергию частиц не более чем в два раза.

В связи с тем, что напряженность электрического поля во второй секции после переброса фазы спадает, дополнительно ускоренные электроны имеют больщой разброс по энергии.

Цель изобретения - повышение выходной энергии ускоренных электронов и уменьщение энергетического разброса частиц.

Поставленная цель достигается тем, что i вторая секция выполнена из двух подсекций соединенных цепью обратной связи, содержащей фазовращатель, а между подсекциями установлен импульсный дефлектор.

8952

Структурная электрическая схема предлагаемого ускорителя приведена на чертеже.

Ускоритель состоит из инжектора 1, первой ускоряющей секции 2, источника в.ч. 5 мощностн 3, второй ускоряющей секции, состоящей из двух подсекций - тормозящей 4 и ускоряющей S, соединенных цепью обратной связи с фазовращателем 6, и импульсного дефлектора 7, расположенного между под10 секциями.

Тормозящая подсекция 4 вместе с ускоряющей подсекцией 5, каналом обратной связн и фазовращателем 6 образуют РБВ, который и выполняет функции накопительного и ускоряющего устройства.

При влете ускоренного пучка из первой секции в тормозящую подсекцию происходит возбуждение РБВ, причем в течение первой части импульса тока дефлектор 7 работает в режиме, при котором пучок из подсекции 4 не попадает в подсекцию 5. При определенных условиях напряженность электрического поля в ускоряющей подсекции 5 может быть значительно вБ1ще, чем в подсекции 4. Электрическая длина линии связи между подсекциями выбрана таким образом, что разность фаз в.ч. колебаний на входе в подсекции 4 и 5 равна 180°. Поле в тормозящей подсекции возбуждается в противофазе по отнощению к фазам колебаний в первой секции и ускоряющей подсекции. Если в некото рый момент в.ч. импульса на дефлектор 7 подать управляющий импульсный сигнал, в течение которого пучок, вылетающий из подсекции 4, будет поступать в подсекцию 5, в оставщуюся часть импульса частицы будут дополнительно ускоряться в подсекции 5. В течение всего времени ускорения в подсекШ1ю 5 через цепь обратной связи поступает в.ч. мощность из тормозящей подсекции. Поэтому ускоренные здесь электроны имеют малый энергетический разброс.