Линейный ускоритель заряженных частиц Советский патент 1991 года по МПК H05H9/02 

- Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть .игспользовано цля ускорения ионов.

Изве.стны линейные ускорители за ряженных частицi содержащие вопново-; . ды для распространения ускоряющей электромагнитной волны.

Известен также линейный ускоритель заряженных частиц, содержащий инжектор и генератор СБЧ-энергйи, подсоединенные к противоположным концам волновода со штыревой замеддяющей системой переменного шага,

Недостатком известных линейных ускорителей является низкая энергия ускорения заряженных частиц. Это связано с тем, что при повьщ1ении энер- гик ускоренных частиц возникают. электричес.кие пробои в отдельнь1х ячейках из-з.а скачкообразного изменения волнового сопротивления.

Цель изобретения - повышение энергии ускоренных частиц.

сл

Указанная цель достигается тем, что в линейном ускорителе заряженных частиц, содержащем инжектор и генератор СВЧ-энергии, подсоединенные к противоположным концам волновода со

(D штыревой замедляющей системой переменного шага, волновод выполнен рассо сд ширяющимся в направлении движения частиц с углом раствора в пределах 0,01-3°, а толщина штырей pi и

Од шаг L удовлетворяют .соотношению

Сб (0,01-0,6)1

На чертеже изображена конструктивная схема ускорителя.

Он сострит из инжектора 1, волновода 2 со встречными штырями 3, системы фокусировки 4 и генератора 5 СВЧ-энергии.

Ускоритель работает следующим odразом. ,

Пучок частиц из инжектора 1 поступает в волновод 2, где происходит

его ускорвниб, поперечная устойчи ; вость движения частиц обеспечивается системой кусировки 4. Электромагнитная волиа от генератора 5 рас- , лространяется навстречу ускоряемым частицам. Передача энерг ш волны ускоряемцм частицай обеспеч ается синхронизацией фразовой скорости обратной простраиствеииой гармоники со JQ скоростью частиц.

Синхронизация достигается изменением гебметрическик размеров замедлякицёй cиcтe a9. Расширение волноводА 2 в направлении движения частиц, 15 а также увеличение толщины штьфей 3

обеспечивают равенство волновых сопротивлений отдельных участков замедляющей cHcTeiiod. В результате этого отсутствуют потери СВЧ-знергии за счет отражений и уменьшается вероятность появлениялокальных перенапряжений.

Применение п| едложенного ускорителя позволяет увеличить энергию ускоренных частиц, а также повысить эффективность ускорения за счет более точного согласования волновых сопрог тивлений каждой ячейки замедляющей системы.

ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ,содержащий инжектор и генератор СВЧ-энергии, подсоединенные к противоположным концам волновода со штыревой замедляющей системой переменного шага, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии ускоренных частиц, волновод выполнен расширяющимся в направлении движения частиц с углом раствора в пределах 0,01-3°, а. толщина шТырей о и L удовлетиоряют соотношению Об