CS265388B1 - Způsob betatronového urychlování elektronů - Google Patents

Abstract

předmětný způsob urychlování spočívá v tom, že od okamžiku zavedení elektronů do uryohlováoí komory se na ně působí po dobu nejvýše jedná čtvrtiny funkčního oyklu betatronu přídavným to- roidním nebo stellatronovým magnetickým polem.

Description

Vynález se týká způsobu betatronového urychlování elektronů, využívaného zejména v průmyslu a medicíně.

Expoziční rychlost záření klasických betatronů již není v posledních letech dostačující. Snaha o zvyšování expoziční rychlosti záření klasickými metodami, to je zvětšováním rozměrů urychlovací komory nebo zvyšováním energie vstřiku elektronů, naráží na řadu technických problémů a není ve srovnání s výkonejšími urychlovači rentabilní.

Jsou známé způsoby zvýšení expoziční rychlosti záření, například úpravou magnetického obvodu betatronů, zvýšením jeho opakovači frekvence a podobně, ale.těmito úpravami nelze dosáhnout zvýšení o více než 100%.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob betatronového urychlování elektronů podle vynálezu. K rotačně symetrickému magnetickému poli betatronů se od okamžiku zavedení elektronů do urychlovací komory po dobu nejvýše jedné čtvrtiny funkčního cyklu betatronů přičítá přídavné toroidální nebo stellatronové magnetické pole. Funkční cyklus betatronů přitom představuje časový úsek,

265 388 do který jsou elektrony v betatronů urychlovány.

-z Způsobem betatronového urychlování elektronů podle vynálezu se dosáhne několikanásobného zvýšení expoziční rychlosti záření ve srovnání se současnými zařízeními. Betatrony pracující podle vynálezu mohou dosahovat vyšších parametrů hež v průmyslové defektoskopii nebo lékařství užívané lineární urychlovače, nebo mikrotrony, přičemž jsou cenově výhodnější a jejich ekonomika provozu je výrazné lep

V- z

Sl.

Příklad

Expoziční rychlost záření je jeden z hlavních parametrů betatronů, který zásadním způsobem ovlivňuje jeho praktické využití. Určuje dobu expozice, a tím i účelnost, a ekonomiku provozu urychlovače. Expoziční rychlost záření je úměrná náboji elektronového svazku, který je v betatronu urychlován.

Z teorie platí :

Q~V.B² (1 + kde

Q.........

V .........

B .........

^Ei

E.

• · o · · · ·

0,5 MeV náboj, objem urychlovací komory, indukce magnetického pole betatronů při vstřiku částic, relativistický faktor, energie částic při vstřiku , klidová energie elektronů .

Z uvedeného vztahu je zřejmé, že fokusačni síly magnetického pole, které jsou schopny udržet náboj elektronového svazku v urychlovací komoře, rostou se čtvercem indukce magnetického pole. Jelikož je nežádoucí zvětšovat ob- 3 265 388 jem urychlovací komory, a tím celý betatron, a současně je nežádoucí zvyšovat energii vstřikovaných elektronů, vzhledem k obtížné realizaci elektronové trysky a příslušných napájecích obvodů, je pro urychlení většího náboje nutné zvýšit fokusační síly působící na elektrony při vstřiku»

To umožňuje způsob urychlování elektronů v takzvaném hybridním betatronu, který využívá funkci dvou příbuzných typů urychlovačů» Při vstřiku a v počáteční fázi urychlování pracuje urychlovač v režimu, kdy fokusační síly, působící na elektronový svazek, jsou několikanásobně vyšší než u klasického betatronu» Takové vlastnosti má například tzv, modir fikovaný betatron, £j» betatron s přídavným toroidálním polem, nebo stellatron, tj. modifikovaný betatron se stellerátořovým polem. Jakmile fokusační síly magnetického pole klasického betatronu vzrostou na hodnotu, která je již schopna udržet sama urychlovaný náboj, přechází urychlovač do režimu klasického betatronu.

Jelikož fokusační síly betatronového pole rostou se čtvercem magnetické indukce, pro uvažované desetinásobné zvýšení náboje vzhledem ke klasickému betatronu postačí jen krátkodobé působení pomocného magnetického pole po dobu nejvýše jedné čtvrtiny funkčního cyklu betatronu od okamžiku vstřiku.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob betatronového urychlování elektronů, při němž se na urychlované elektrony působí rotačně symetrickým magnetickým polem, vyznačující ee tím, že otf okamžiku zavedení elektronů do urychlovací komory se na ně působí po dobu nejvýše jedné čtvrtiny funkčního cyklu betatronu přídavným toroidálním nebo stellatronovým magnetickým polem»

   Vytiskly Moravské tiskařské závody, středisko 100, Studentská tr.5, OLOMOUC

   Cena: 2,40 Kčs