Ускоряющая структура Советский патент 1982 года по МПК H05H7/00 

(54) УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА

Изобретение относится к ускорителям заряженных частиц и может быть использовало в качестве ускоряющей структуры в протонных линййных ускорителях с энергией выше 100-160 МэВ и элект1рояных линейных ускорителях.

Известны цилиндрические объемные р«во аторы, используемые в качестве ускоряющнх структур в протонных линейных ускорителях е энергией выше МэВ и в электронных линейных ускорителях 1.

Известна также ускоряющая структура 2 в виде цилиндрического резонатора, периоди:чески нагруженного проводящими шайбами и диафрагмами. Рабочим колебанием в таком резонаторе является колебание типа EOZN ( - (ЧИСЛО проводящих шайб в резонаторе).

Недостатком ускоряющей структуры является то, что в резонаторе возбуждаются также азимутальво-неоЕмллетричные колебания, которые могут находиться в непосредственной близости по частоте от рабочей - - волны или

даже совпадать с

ней. Эти колебания являются колебаниями ооперечно-магнитногю типа „,, где т определяет сколько длин волн укладывается по окружности резонатора и зависит

от количества полуштанг. Основным отли; чием этих колебаний от рабочего является отсутствие продольной составляющей электрического поля EZ на оси резонатора. 5 Число колебаний типа „, равно 2Л. Плоскости пучностей электрического поля таких колебаний расположены между полуштангами. Наличие колебаний типа Е„, вблизи

10 Ра.бочей - -волны вызывает ухудщение

резонансных свойств резонатора, уменьще. ние добротности, падение интенсивности рабочего колебания, увеличение потерь, а при прохождении пучка заряженных частиц

15 через ускоряющую структуру - взаимодействие пучка с этими колебаниями и потерю частиц.

Целью изобретения Я1Еляется уст рлнение

20 влияния азимутально-несимметричных типов волн на параметры рабочего колебания путем смещения их по ч,астоте.

Поставленная цель достигается тем, что в известной ускоряющей структуре в виде

25 цилиндрического резонатора, периодически нагруженного проводящими шайбами и диафрагмами, в диафрагмах сделаны разрезы по радиусу, начиная от внутреннего края диафрагмы разветвленные симметрично по

30 азимуту в одну и другую стороны до тех пор, пока суммарная длина радиальной части разреза и половина длины азимутальной части разреза не составит (0,22- 0,23)Я, где К - рабочая длина волны. На чертеже изображено сечение предлагаемой ускоряющей структуры. Проводящие шайбы ,1 размещены на приливах диафрагмы 2 и закреплены на трех полуштанпах 3, равноудаленных друг от друга. В каждом модуле, который включает в себя шайбу с диафрагмой, полуштанги и отрезок цилиндра 4, в середине каждого промежутка между приливами диафрагмы в плоскостях пучностей электрического поля колебания типа ,„, делают разрезы по радиусу, начиная от внутреннего края диафрагмы, разветвленные симметрично по азимуту в одну и другую сторону от тех пор, пока суммарная длина радиальной части разреза и половина длииы азимутальной части разреза не составит (0,22-0,23) X. Радиальная часть разреза прерывает лииии токов колебаний типа „,, и, следовательно, в ней возбуждается поле, которое в свою очередь возбуждает противофазные поля в половинах азимутальной части разреза. Общая действующ.ая длина складывается из длины радиальной части разреза и половины длины азимутальной части разреза. Все семейство колебаний типа „, смещается по частоте так, что ближайшее колебание типа ,„, располагается намного ниже по частоте рабочей

-волны и полностью исключается влияние колебаний типа Е„ц, на радиотехнические характеристики рабочей --волны. Для рабочего колебания в радиальной части разреза поле отсутствует, так как радиальная часть разреза не прерывает линий токов рабочего колебания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 284197, кл. Н 05 Н 7/00, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 414760, кл. Н 05 Н 7/00, 1977 (прототип). В половинках азимутальной части разреза возбуждаются синфазные поля (рабочее колебание не имеет вариаций поля по азимуту), которые не возбуждают поле в радиальной части разреза и, следовательно, действующая длина разреза мала и практически не будет оказывать влияния на радиотехнические характеристики рабочей - - волны. Использование изобретения позволит исключить ухудшение резонансных свойств ускоряющей структуры и устранить потерю частиц при прохождении пучка заряженных 1частиц через ускоряющую структуру. Формула изобретения Ускоряющая структура в виде цилиндрического резонатора, периодически нагруженного проводящими щайбами и диафрагмами, отличающаяся тем, что, с целью устранения влияния азимутальнонесимметричных типов волн на параметры рабочего колебания путем смещения их по частоте, в диафрагмах сделаны разрезы по радиусу, начиная от внутреннего края диафрагмы разветвленные симметрично по азимуту в одну и другую сторону до тех пор, пока суммарная длина радиальной части разреза и половина длины азимутальной части разреза не составит (0, 0,23) X, где К - рабочая длина волны.