Ускоряющая структура Советский патент 1985 года по МПК H05H9/04 

2. Ускоряющая структура по п.1, отличающаяся тем, что

трубки дрейфа содержат несколько параллельных пролетных каналов.

1. УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА линейного ускорителя ионов, содержащая цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продоль;ной оси расположены один или нескрлько потенциальных электродов с укрепленными на них трубами дрейфа, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной стор(Уны с корпусом резонатора, а с другой - с соответствующими потенциальными электродами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения величины, радиальной составляющей электрического поля в ускоряющих зазорах, каждый из потенциальных электродов выполнен в виде Трех параллельных проводников,- смещенных относительно друг друга вокруг оси структуры на 120 , а относительно проводников другого электрода.. на 60 , и объединяемых в единую жесткую конст15укциго с помощью элементов крепления трубок дрейфа к проводникам потенциаль- 3 ного электрода. (/)

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании линейных ускорителей ионов, Известна ускоряющая структура, получившая название резонатсфа Бидерое, содержащая объемный резонатор, как правило цилиндрической формы, внутри которого параллельно его продольной оси размещен потенциальный электрод, трубки дрейфа, присоединенные поочередно к потенциальному проводнику и к корпусу резонатора,, и четйертьвоЛновые прЬводяздие опоры для крепления потенциального электро да. Основным недостатком этой структуры является то, что проводящие опоры размещаются перпендикулярно продольной оси структуры и в ускорителяк ионов, где предпочтительно работать на относительно низких частотах, порядка 20-50 МГц, значительно возрастает поперечный размер уско- |(ряющей секции, Наиболее близким техническим ре :шением является ускоряющая структура содержащая цилиндрический объемный резонатор внутри которого параллельно продольной оси расположены один или несколько потенциальных электродов, с укрепленными на них трубками дрейфа, и опоры потенциальных электродов, расположенные также параллельно продольной оси резонатора, и жестко прикреплены с одной стороны к потенциальному, электроду, а с другой - к корпусу резонатора. Поперечные, размеры такой структуры знaчиfeльнo уменьшаются по срав нению со структурой типа Видерое. Ьднако эта структура обладает тем недостатком, что даже на ее оси попе речная составляющая электрического поля не равна нулю. Это явление становится особенно нежелательным, если в -такой структуре попытаться осуществить одновременное ускорение нескольких параллельных пучков ионов, так как центральньй и боковой пучки оказьшаются в разных условиях. Целью изобретения является уменьшение величины радиальной составляющей электрического поля в ускоряющих зазорах. Поставленная цель достигается тем, что в ускоряющей структуре линей ного ускорителя ионов, содержащей цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продольной оси расположены один шш несколько потенциальных электродов, с укрепленными на них трубками дрейфа, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной стороны . с корпусом резонатора, а с другой с соответствующими потенциальными электродами, каждьй из потенциальных электродов выполнен в виде трех параллельных проводников, смещенных относительно друг друга вокруг оси структуры на 120°, а относительно проводников другого электрода на 60 и объединяемых в единую жесткзпо конструкцию с помощью элементов крепления трубок дрейфа к проводникам потенциального электрода, причем; трубки дрейфа могут содержать несколько параллельных пролетных каналов . На чертеже схематично изображена конструкция ускоряющей структуры. Ускоряющая структура содержит корпус резонатора 1, дрейфовые трубки. 2 с несколькими пролетными каналами, элементы кре1гпения 3 трубок дрейфа к потенциальным электродам, проводники 4, образующие один потенциальный электрод, проводники 5, образующие второй потенциальный электрод, элемена-ы 6 и 7, соединяющие потенциальные электроды с соответствующими опорами 8 и 9, элемент 10, соединяющйй опоры со стенкой резонатора.

Ускоряющая структура работает следующим образом. При возбуждении структуры в ней возникают ВЧ колебания, в точках крепления опор 8 и 9 к корпусу резонатора 1 образуются узлы напряжения, -а вдоль потенциальных проводников 4 и 5 устанавливается напряжение, изменение амплитуды которого близко к синусоидальному. Общая дпина опоры и потенциального проводника выбирается равной половине рабочей длины волны с учетом ее укорочения из-за емкостной нагрузки при введении трубок дрейфа. При .благодаря тому что предложенная конструкция аксиально .симметрична, то величина радиальной составлякнцей

электрического поля в ускоряющем за-j зоре становится пренебрежимо малой.

Более того такое конструктивное выполнение ускоряющей структуры существенно повьшает ее жесткость.

Все это делает такую структуру пригодной дпя одновременного ускорения нескольких параллельных пучков ионов. Поперечную устойчивость нескольких пучков ускоряемых ионов можно осуществлять, например, с помощью асимметр)1чной фазопеременной фокусировки. .

I -- - - . Подобное конструктивное выполне-,

ние потенциальных электродов можно использовать и в структзфе Видерое, и в структурах типа многопроводной линии.