Ускоряющая структура Советский патент 1984 года по МПК H05H9/04 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании ускорителей ионов в диапазоне малых и средних энергий.

Известна ускоряющая структура, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него на держателях цилиндрические трубки дрейфа til.

Недостатком известного устройства является небольшой ток ускоряемых ионов, величина которого ограничена апертурой трубок дрейфа,

Прототипом данного изобретения является ускоряющая структура, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него .центральный стержень с радиальньми перемычками и пролетный канал кольценой формы, вьтолненный в виде коаксиально расположенных труб Г 2.

Кольцевая форма пролетных каналов позволяет ускорять в такой структур большие токи, что является преимуще ством данной структуры.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность ускорения в ней именно ионов, в диапазоне малых и средний энергий, так к при приемлемых поперечных габаритах соединения радиальных стержней межд кожухом, центральным проводником и коаксиальными трубами пролетных каналов не позволяют получить достато но большое замедление фазовой скорости ускоряющей волны.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. повышение эффективности ускорения тяжелых частиц в структуре.

Поставленная цель достигается тем, что в ускоряющей структуре, содержащей внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него центральный стержень с радиальными перемычками и пролетный канал кольцевой формы, в поперечном сечении выполненный в виде коаксиально расположенных труб, трубы пролетного кнала разделены на периодически расположенные вдоль оси структуры отрезки, при этом лежащие в одной попречной оси структуры плоскости отрезки труб соединены между собой Попарно радиальными перемычками и каждая такая пара поочередно вдоль

..оси структуры подсоединена радиальными перемьиками либо к внешнему цилиндрическому кожуху, либо к центральному стержню.

Поставленная цель достигается также тем, что число коаксиально расположенных труб пролетных каналов больше двух. На чертеже показана предлагаемая ускоряющая структура.

Ускорякицая структура содержит корпус 1 резонатора, центральный проводник 2, дрейфовые трубки 3 с несколькими пролетными каналами кольцевой формы, проводящие перемычки 4, элементы крепления 5 трубок дрейфа к корпусу и центральному проводнику резонатора.

Количество перемычек 4 и элементов крепления 5 выбирается Из соображений механической прочности структуры и прозрачности по отношению к пучку заряженных частиц.

Ускоряющая структура работает следующим образом.

В коаксиальном резонаторе, возбужденном на основном типе колебаний Т (колебания поперечного типа), имеется высокочастотная разность потенциалов между центральным проводником и корпусом резонатора. Нагружение такого резонатора трубками 3 цлрефа с поочередным подсоединением их к центральному проводнику 2 и к корпусу 1 резонатора с помощью элементо крепления 5 приводит к возникновению продольной составляющей электрического поля, которая используется для ускорения ионов.

В результате использования вышеуказанного типа колебания и наличия нескольких пролетных каналов кольцевой формы, данная структура сочетает в себе одновременно возможность ускорения больших токов и получение больших замедлений фазовой скорости ускорйющей волны, что и повьш1ает эффективность ускорения тяжелых частиц по сравнению с прототипом.

Поперечную устойчивость ускоряемых ионов можно осуществить, наприме с помощью асимметричной фазопеременной фокусировки.

Выравнивание поля в ускоряющих зазорах, если это потребуется, можно осуществить введением в резонатор дополнительных элементов.

1. УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА, содержащая внешний цилиндрический кожух и расположенные внутри него центральный стержень с радиальными перемычками и пролетный канал кольцевой формы в поперечном сечении, выполненный в виде коаксиально распо.ггоженных труб, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности ускорения тяжелых частиц н структуре, трубы пролетного канала ра:эд€лены на периодически расположенные вдоль оси структуры отрезки, при этом лежащие в одной поперечной оси структуры плоскости отрезки труб соединены между собой попарно радиальными перемычками и каждая такая пара поочс1)едно вдоль оси структуры подсоединоий радиальными перемычками либо к опетнему цилиндрическому кожуху, либо к центральному стержню. (Л 2. Ускоряющая структура по п.1, отличающаяся тем, что число коаксиально расположенных труб пролетных каналов больпк двух. со ел оо со О5