CS265388B1 - The method of betatron acceleration of electrons - Google Patents
The method of betatron acceleration of electrons Download PDFInfo
- Publication number
- CS265388B1 CS265388B1 CS875938A CS593887A CS265388B1 CS 265388 B1 CS265388 B1 CS 265388B1 CS 875938 A CS875938 A CS 875938A CS 593887 A CS593887 A CS 593887A CS 265388 B1 CS265388 B1 CS 265388B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- betatron
- electrons
- magnetic field
- acceleration
- electron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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.the present method of acceleration is that from the moment of introduction of the electrons into the uryoholic chamber, they are treated for at most one fourth of the functional loop of the betatron by an additional tonic or stellatron magnetic field.
Description
Vynález se týká způsobu betatronového urychlování elektronů, využívaného zejména v průmyslu a medicíně.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of betatron electron acceleration, particularly used in industry and medicine.
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.Exposure rate of radiation of classical betatrons is not sufficient in recent years. The effort to increase the exposure speed of radiation by conventional methods, ie by increasing the dimensions of the acceleration chamber or by increasing the energy of the electron injection, encounters a number of technical problems and is not profitable compared to the more efficient accelerators.
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%.Methods for increasing the exposure rate of radiation are known, for example, by adjusting the magnetic circuit of betatrons, increasing its repetition rate, and the like, but these adjustments cannot achieve an increase of more than 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,The above-mentioned drawbacks are overcome by the method of betatron electron acceleration according to the invention. An additional toroidal or stellatron magnetic field is added to the rotationally symmetric magnetic field of the betatrons from the moment of introduction of the electrons into the acceleration chamber for a maximum of one quarter of the betatron functional cycle. The functional cycle of betatrons represents the time period,
265 388 do který jsou elektrony v betatronů urychlovány.265 388 into which the electrons in the betatrons are accelerated.
-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 lepThe betatron electron acceleration method of the present invention achieves a multiple increase in the radiation exposure rate compared to current devices. The betatrones operating according to the invention can achieve higher parameters, whether in industrial defectoscopy or medicine used linear accelerators, or microtrons, while being more cost-effective and their economy of operation is significantly better.
V- zV- z
Sl.Sl.
PříkladExample
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.Exposure rate of radiation is one of the main parameters of betatrons, which fundamentally influences its practical use. It determines the exposure time and hence the effectiveness and economy of the accelerator operation. The exposure speed of radiation is proportional to the charge of the electron beam, which is accelerated in the betatron.
Z teorie platí :The theory holds:
Q~V.B2 (1 + kdeQ ~ VB 2 (1 + where
Q.........Q .........
V .........V .........
B .........B .........
Ei E i
E.E.
• · o · · · ·• o · · · ·
0,5 MeV náboj, objem urychlovací komory, indukce magnetického pole betatronů při vstřiku částic, relativistický faktor, energie částic při vstřiku , klidová energie elektronů .0.5 MeV charge, acceleration chamber volume, betatron magnetic field induction at particle injection, relativistic factor, particle energy at injection, resting electron energy.
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»It is apparent from the above relationship that the focusing forces of the magnetic field, which are able to hold the charge of the electron beam in the acceleration chamber, grow with the square of induction of the magnetic field. Since it is undesirable to increase the volume of the accelerator chamber and thus the entire betatron, and at the same time it is undesirable to increase the energy of the injected electrons, due to the difficulty of realizing the electron gun and associated power circuits, increasing focusing forces on the electrons on injection »
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.This allows a method of electron acceleration in a so-called hybrid betatron, which uses the function of two related types of accelerators »At injection and in the initial acceleration phase, the accelerator operates in a mode where the focusing forces on the electron beam are several times higher than with conventional betatron. for example, a so-called modirized betatron, a betatron with an additional toroidal array, or a stellatron, i.e. a modified betatron with a steller field. When the focusing forces of the magnetic field of the classical betatron have risen to a value that is already capable of sustaining the accelerated charge itself, the accelerator enters the classical betatron mode.
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.Since the focusing forces of the betatron field increase with the square of the magnetic induction, only the short-term exposure of the auxiliary magnetic field for a maximum of one quarter of the betatron's functional cycle from the moment of injection is sufficient for the considered ten-fold increase in charge.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS875938A CS265388B1 (en) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | The method of betatron acceleration of electrons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS875938A CS265388B1 (en) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | The method of betatron acceleration of electrons |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS593887A1 CS593887A1 (en) | 1989-02-10 |
| CS265388B1 true CS265388B1 (en) | 1989-10-13 |
Family
ID=5405306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS875938A CS265388B1 (en) | 1987-08-12 | 1987-08-12 | The method of betatron acceleration of electrons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS265388B1 (en) |
-
1987
- 1987-08-12 CS CS875938A patent/CS265388B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS593887A1 (en) | 1989-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Acceleration of electrons by the interaction of a bunched electron beam with a plasma | |
| US6838676B1 (en) | Particle beam processing system | |
| Lawrence et al. | Source of polarized negative hydrogen and deuterium ions | |
| JP2857598B2 (en) | Accelerator operation method | |
| CS265388B1 (en) | The method of betatron acceleration of electrons | |
| RU2050044C1 (en) | Method acceleration of electrons in cylindrical induction accelerator and device for implementation of said method | |
| RU2187913C2 (en) | Induction accelerator pulsed power system | |
| Kugler | The ISOLDE facility at the CERN PS Booster | |
| Judd | Electric dissociation of negative hydrogen ions in cyclotrons and synchrocyclotrons | |
| Afonin et al. | Studying a mode of intense proton beam extraction by a bent crystal with simultaneous operation with internal targets on the U-70 IHEP accelerator | |
| WO2009048931A1 (en) | A method for achieving high duty cycle operation and multiple beams with weak focusing and fixed field alternating gradient induction accelerators | |
| RU2095948C1 (en) | Device for generation of ultra-short pulses of accelerated ions current in linear accelerator | |
| Dudnikov | Development of charge-exchange injection at the Novosibirsk Institute of Nuclear Physics and around the World | |
| Frost et al. | Magnetic bending of laser guided electron beams | |
| RU2169445C1 (en) | Process of electron acceleration and electron accelerator | |
| Hedblom et al. | Calculations on Multiturn and Stripping Injection in CELSIUS | |
| Müller et al. | Examples of heavy-ion driver schemes for indirect drive | |
| FASOLO et al. | Status report on the Zero Gradient Synchrotron(ZGS) H (minus) ion source program(Hydrogen ion source for negative ion beam acceleration in zero gradient synchrotron) | |
| SU326928A1 (en) | Method of accelerating charged particles in a direct action accelerator | |
| Lofgren | The Bevatron | |
| Clegg | A review of polarized H/sup/spl plusmn//and D/sup/spl plusmn//ion source technology | |
| RU94024136A (en) | Plant for nuclear transformation of liquid elements of ferromagnetic substances | |
| Flerov et al. | Development of the JINR U-400-U-400M heavy ion accelerating complex | |
| SPRANGLE et al. | Beam trapping in high current cyclic accelerators with strong focusing fields[Memorandum Report, Jan.- Dec. 1984] | |
| SU1012779A2 (en) | Method for accelerating beam of charged particles |