Пролетный канал сильноточного импульсного ускорителя электронов Советский патент 1984 года по МПК H05H7/00 

с ся

ПРОЛЕТНЫЙ КАНАЛ СИЛЬНОТОЧНОГО ИМПУЛЬСНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ образованный поверхностями двух трубчатых коаксиально расположенных электрбдбв, которые в осевой сечении вьшолнены ступенчатыми, о т л и ч а ю til и и с я тем, что, с целью упрощения обработки результатов измерений при использобании канала для оп эеделения параметров пучка, электроды канала вьтрлнены так, что произведение соответствую1цйх радиусов внешнего и внутреннего электронов есть Величина постоянная по всему пролетному каналу, а длина Ступеньки вдоль оси составляет не менее 6 разностей между внешним и внутренним радиусами пролетного канала. (/} С

@ п т 6

фЩШШИ yitf asf fyl№$KfiffSi :i ii XSiM fS GSSV- ««j(. i)i-tat(tff a tf:feeS ttf iS --t Изобретение ОТНОСИТСЯ к ускорительной технике, а брлее конкретно к сильноточным импульсным уекорите iiJttj; Hfe«f:s;i iiis.. ТрОНОВ. :l:-.-,V,, ... ..... „....... Известны Пролетные каналы СИЛЬНОТОЧНЫХ импульсных ускорителей электронов, вьтолненные в виде труЪчатьк электронов tl ). ..™- - „,..„«.11„ ; Одн1ко эти каналы не могут быть использованы для определения парамет ров пучка по бесконтактным измере тШям продольным составлякяцим магнитjio.ro пъля. -, известен пролетный канал сйльно точного импульсного ускорител элект jpOHOB, образованный поверхностями двух трубчатых коЗкСйалЬно расположенных, электродов, которые в осевом сечении выполнены ступенчатыми При испбйьзбваний такого 1канала для определения параметров пучка ЩШЙШШЖ &8Н 1вйда щих магнитного поля необходима сложная математическая обработка результ Л° .Р заклкгчакядаясяг в решеНИИ системы нелинейных уравнений. Цель изобретения - упро1|ёниеоёра ботки результатов измерений при использований гфолетйбго дан опредепения параметров пучка. Это достигается тем, что электрод иролетногО канала ус 6 р|йтеля вьщолвены так, что произведение соответст )ун)щйх радиусов внутреннего и внешнего электродов есть величина постоя ная по всему пролетному каналу, а длинаСтупеньки вдоль оси составляет не менее 6 разностей между ИёИ)ййМ и внутренним радиусами пролетного ,:-:- данала; ,. . -if -.,-: На чертеже схематически изображено осевое сечение трубчатого пролетНото канала. . Радиус внутреннего электрода 1 и внешнёго электрода 2 соответственно ( и Яд вне ступеньки и и R по дли jje ступеньки. Радиусы электродов вЫб р&ны таким образом, что Ед;,.-.л-йЬс« Длтаа ступеньку вдоль ocij .сос не менее 6(1- f) Ведущее магнит ное поле о напраВЛёШэ По йСйпрШет ного . При наличии этЬго поля, iji 5i iiJj Hi gJ :v;-: 4 J T ....--... 6 fieKfpH4 e Ско fosmfSf- me т ЛЧт&Й Й a поля t вызванного собстВеннь1м объемным зарядом трубчатого электри зе кого пучка 3 гГ р§«ШЙ Г 1ЙШ- ним радиусами соответственно R и jRj giftcieriWe ycKOip енивк э лектронрв игйеет

.-jy-M-K i- i:°a:- ;- --- --44Jсложный вид. с некоторым упрощением можно считать, что каждый электрон пучка учатзтвует в трех движениях: первое - движение вдоль силовой лиНИИ магнитного ПОЛЯ, то есть вдоль оси пролетного канала, второе - движение в плоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа по ларморовской окружности с центром на Соответствующей силовой линии из-за наличия в общем случае, перпендикулярной к магнитному полю составляющей скорости электронов, третье - движение в плоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа вокруг оси пучка в результате дрейфа эШйТронов в скрещенньк электрическом В ;и магнитном В полях. Второе и третье движения вызывают изменение продольного магнитного поли. Магнитный потокФ.. в толще пучка, вызванный вторым движением, определяется вырайсением глэеу:: ес 8у где 3 ток пучка , перп1еНдикуЛярная составляющая скорости электронов продольная составляющая скорости электронов; энергия электронов-; скорость света-, С - ййр:яд эЭ11ек рона:г . ,- Через контур, охватывающий все поперечное сечение пучКа, магнитный поток fJ.p , вызванной третьим видом движения электронов, в пучке с равноме)р1ной плотностью определяется выражением М. где - отклонение характеркого радиуса пучка R,; от величины ГЧ При опрёдёдении параметров пучка iftb йз1йёряемым суммарньгМ магнитным потокам, в которые слагаемь1ми. входят магнитные потоки Фдд, и Фдр в й1 ототипе необходимо решение нелинейных уравнений (t) и (2) для различн1лх..сечений канала. В П|)«дййга1йбм 11150лётном канале, Ше выполнено условие R-, Рл соблюдается соотношение eu (Ь -ф АР АР гдеф,р- магнитньгй поток, вызванный третьим видом движения электро нов, через контур, охватывающий вс поперечное сечение пучка в районе ступеньки. Соотношение (3) справедливо если поток ФдрИЗмеряется на достаточном удалении от границ ступеньки, т.е. в ее середине. При выбран ной длине ступеньки влиянием краевых эффектов на границе ступеньки можно пренебречь. Из соотношений (1) и (3) следуе что по измеренным в сечении ступен ки и вне ее суммарным магнитным по токам и вызванным совокупнос тью второго и третьего вида движения электронов может быть легко определен магнитный поток Фддд и п перечная скорость электронов: . 4 2ЛОЕ / На основании соотношения (4) по измеренным суммарным магнитным потокамФ иф2 может быть определена величина магнитного Пбтбка Ф (М по которым, в свою очередь, определяется характерный радиус пучка. Таким образом, достигается цель изобретения - существенно упрощается обработка результатов измерений продольных составляющй : магнитНо1й поля для определения параметров пуч|Ка, поскольку вместо системы уравнения параметры пучки связ&нЫ с резуЛь татами измерений прямыми соотношениями. Совокупность отличительнцх признаков пролетного канала, а/именно: вы-, полнение электродов таким образом, что ,f ,и длина ступеньки превышает 6 ( R ) позволяет существенно упростить обработку результатов измерений. . Изобретение может найти применение в сильноточных импульсных ускорителях электронов и в мощных электровакуумнъгх приборах.