Цилиндрический объемный резонатор Советский патент 1983 года по МПК H05H7/00 H05H9/04 

Изобретение относится к ускори- . тельной технике и может быть использовано в качестве ускоряющей структуры в протонных линейных ускорителях с энеогией вьряе 100-150 МэВ и электронных линейных ускорителях. По авт.св. № 414760 известен цилиндрический объемный резонатор,представляющий собой ускоряющую структуру , и содержащий проводящие шайбы с трубками дрейфа, между которыми установлены проводящие диафрагмы, диаметр отверстия которых меньше проводящих шайб, причем калодая проводящая шайба закреплена на приливах соседних диафрагм с помощью полуштанг, длина которых выбрана такйм образом, что шайбы смещены по оси резонатора относительно середины расстояния ме;:(ду диафрагмами.

Однако при оптимизации геометрии выбор конической формы трубки дрейфа, скругление углов трубки, шайбЫ и диафрагмы, с целью получения минимальной мощности ВЧ-потерь искажается дисперсионная характеристика структуры: IV -волна располагается частоте значительно ближе к -волне, чем .0-волна.- Эта частотная йесимметрия приводит к уменьшению крутизны дисперсионной характеристики в области ТГ/2 -волны и как следствие этого к уг1еньшению коэффициента связи и групповой скорости распространения электромагнитной энергии.

Целью изобретения является уменьшение ВЧ-потерь и повышения степени симметрии частот О и fi -волн относительно частоты рабочей и/2 волны.

Поставленная цель достигается тем, что в цилиндрическом объемном резонаторе по авт.св. № 414760 между соседними диафрагмами введены закорачивающие штыри, расположенные по окружности в середине каждого промежутка между приливами диафрагм.

На фиг.1 показана предложенная i ускоряющая структура; на фиг.2 разрез А-А фиг.1.

Проводящие шайбы 1 размещены на приливах диафрагм 2 и закреплены на трех полуштангах 3, равноудаленных друг от друга. Между диафрагмами соседних модулей, каждый из которых включает в себя шайбу с диафрагмой, полуитанги и отрезок цилиндра 4, в середине каждого промежутка между приливами диафрагм по окружности, диаметр которой определяется требуемой величиной повышения частоты il -волны или величиной, неси,.метрии частот в области 1Т|2 -волны (ошибка при настройке) установлены закорачивающие штыри S. С целью разборки ускоряющей структуры ;на отдельные модули закорачивающие штыри целеобразно делать

из двух частей, одна из которых имеет на конце цангу, а другая - штырь, входящий в эту цангу. Такоесоединение обеспечивает также хороший ВЧ-контакт.

Штыри 5 расположены в области сильных электрических полей для О и й-волн, поэтому сильное возмущение полей, вызванное этими штырями, приводит к повышению частот О иi -волн Частота рабочей г 11 -волны не измеяется так, как в случае рабочей

-волны, штыри располагаются з области, где основная волна электрического поля равна 0.

Даже в том случае, когда не ставится задача симметрирования частот О и I -волн относительно частоты 1 -волны, закорачивающие штыри могут быть использованы как простейшее средство.для устранения несимметрии дисперсионной зависимостей в области 4--ВОЛНЫ (по отношению к колебаниям, соседним с волной), которая может возникнуть в результате ошибки при настройке структуры. Известно, что точность расчета геометрии подобных структур примерно на порядок ниже требуемой величины, поэтому в процессе изготовления структуры возникает необходимость в ее настройке. Одним из этапов настройки является симметрирование дисперсионной 5сарактеристики структуры в областиЧТу -волны, которое осуществляется за счет увеличения диаметра структуры (диаметр берется заведомо меньшим. Увеличение диаметра структуры больше требуемой величины (в результате ошибки) приводит к несимметрии дисперсионной характеристики в области -волны, которую, чрезвычайно сложно устранить с помощью изменения геометрических размеров структуры. Используя закорачивающие штыри, можно легко восстановить симметрию частот соседних с Л-волной колебаний по отношению к Ч -волне. Начальное (грубое ) устранение несимметрии частот О и 1 -волн относительно частота / -волны или несимметрии частот соседних с /2-волной колебаний (оидибка при настройке Структуры ) производят, изменяя диаметр установки штырей. Окончательное (точное устранение несимметрии проще производить, уменьшая диаметр самих штырей, максимальная величина которого выбирается такой, чтобы итыри не оказали влияние на частоту

/ -БОЛНЫ,

Изобретение позволит получить более высокую стабильность распределения ускоряющего поля по отношению к неточностям изготовления, нагрузке пучком и изменению температурного поля при вводе номинального уровня

ВЧ-мощности, что связано с увеличением коэффициента связи, и повысить групповую скорость распространения электромагнитной энергии, не увеличивая мощности ВЧ-потерь в структуре, сш/1метрировать дисперсионную характеристику структуры в области -волны, когда этого сложно добиться с помощью изменения геометрических размеров структуры.

ЦНЛИНДРИЧЁСКИП ОБЪЕМНЫЙ РЕЗОНАТОР по авт. св. Г 414760, отл и чающи и с я тем/ что, с целью уменьшения В. Ч. потерь и повышения степени симметрии частот О и 1т волн относительно частоты рабочей ГГ/2 волны, между соседними диафрагмами введены закорачивающие штыри, располагаемые по окружности в середине каждого промежутка между приливами диафра.гм. со

Л-Л