DE1564399A1 - Vorrichtung zur Beschleunigung von Teilchen - Google Patents

Description

Dr. Herbert

Pateniaow·» pHN«

JMhrt N.V.Philips«Gloeilampenfabrieken

Akt» No. PHS-846 AnmelJung vorrn 18· April 1966

"Vorrichtung »vr Beschleunigung τοη Teilchen¹*.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sur Beschleunigung τοη Tei3.oh.en de« Zjklotrontyye mit wenigsten» drei Beaohletmigungeelelctroden mit gleichen Oeffnungawinkel, die je beiderseits der Medienebene swei nahe sis kreissektorf Breiige, einander gegenüberliegende Abeohnitte umfassen^ denen ein Hehrphaeeneyatea von Spannungen lugeführt wird· D*bei »erder; di« feilohen jewel}» twit» P*e«ieren eines Spaltes swiaeken swei Hufe inside pf ölenden Haltet roden infolge des SpsmBur^simtere^hied» dta JSlelstroi«» !^^©^!©wiigte iet fe^isittig b#i *in*r ιθΙΛ«,- ?or£49bi«n@ &isi limlimha» τοη

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Teilohen »wischen den aufeinanderfolgenden Elektroden korreliert sind, ao daaa jede Elektrode einen maximalen Feldgradienten ergibt, gerade in dem Augenblick, in den das Teilohen beeinflueat wird. Nach einer bestimmten Auaführungsform alt drei elektroden werden die Sektoren in der Mitte ihreβ Umfange je mit einer entsprechenden Phase eines Dreiphasenoszillatore verbunden. Bei einer weiteren Ausführungeform mit drei Elektroden werden die Sektoren an ihrem Mittelteil je mit einer entsprechenden Phase eines Dreiphaaenossillatore verbunden, wobei die Sektoren drei Vebertragungaleiter bilden, die am Umfang in drei mit den Eckpunkten der Sektoren verbundene Impedanzen enden. In diesen Impedanien wird Energie diaaipiert. In letzterem Falle glaubt man, dem Problem zu begegnen, daaa infolge der relativistischen Maaaensunahme der Teilohen beim Erreichen hoher Energien die Umlauf-Zeit der Teilohen grSaser wird, wobei die Teilchen ausser Phase gelangen würden· In beiden Fallen wird die jedem Sektor zugeführte Energie unmittelbar dem Oszillator entnommen.

Der Erfindung unterliegt die Erkenntnis, dass in einer aolchen Vorrichtung bestimmte Torteile ersielt werden kinnen, wenn die Hoohfrequenzspannung den Elektroden auf besondere Weise zugeführt wird, lach der Erfindung ist jede Besohleunigungselektrode am Umfang mit zwei weiteren gegenüber dieser Beschleunigungeelektrode symmetrisch liegenden Besohleunigungselektrodett verbunden, in der Weise, da»« diese Verbindungen, gegebenenfalls samt amn Beaohleunigungaelektroden, sioh wie ein« Verzögerungsleitung verhalten, In der Hochfrequenz leistung in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung zu den zu besohletwigenden Teilohen umlaufen kann, wobei die T*>r»eg#rungsleitung an einer Zahl von Stellen, die höchstens gleich der Hilft· der Zahl von Beschleunigung-

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elektroden ist, mit einem HochfrequenEgenerator gekoppelt isti Diese Kopplung Bit einem Hochfrequenzgenerator kenn an einer Besohleunigungselektrode oder an einer der erwähnten Verbindungen erfolgen» Die Kopplung wird vorzugsweise an einer Verbindung erfolgen, da die Spannung dort niedriger sein kann. Die Kopplungen können je mit einem getrennten Generator oder mit nur einen Mehrphaeengenerator erfolgen. Die gegenseitigen Phasen der,Generatoren in «inen Falle und die Phasen des Mehrphasengeneratore im anderen Falle nüssen derart Bein, dass sie der Phase der umlaufenden Hoohfreqüenaleistung entsprechen. In der-VerzBgerurigsleitungekonfiguration erscheint die Äquivalente Impedanz zwisohen jeder Besohleunigungselektrode und Erde wie eine Nebensohlussimpedanz der Verzögerungsleitung in ihren Knotenpunkten. Die Verzögerungsleitung ist in sich selbst geschlossen und kann eich wie ein Ringresonator verhalten, an dem eine unreflektierte fortlaufende Hochfrequenzwelle eich azimuthal fortpflanzt mit keinen anderen Verlusten als. die innere AbBohw&ohung in der Verzögerungsleitung und die Belastung ' infolge der zu beschleunigenden Teilchen. Damit sich die Verzögerungsleitung wie ein Ringresonator verhalten kann, buss ihre gesamte elektrische Länge ein ganaes Vielfaches der Wellenlange .der Hochfrequenzwelle sein. Auf diese Weise ist die Amplitude der Spannungen der Be-Bohleunigungselektroden mit grosser Genauigkeit gleich oder wenigstens kann dies in einfacher Weise verwirklicht werden. Weiterhin kann die Verzögerungsleitung derart ausgebildet sein, dass die Phasen der Spannungen der Beschleunigungselektroden selbsttätig dem gewünschten Muster ent« sprechen, das mit der Laufzeit der Teilchen korreliert ist. In der Vorrichtung nach der Erfindung können «lie diese Vorteile mit einem Generator erreicht werden, der eine Zahl von Phasen liefert, die

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höchstens gleich der Hilfte der Zahl τοπ Beschleunigungselektroden ist. Die vom Generator gelieferte Energie muse wenigstens gleich der Energie sein, die duroh die innere AbechwSchung in der Verzögerungsleitung und die Belastung infolge der zu beschleunigenden Teilchen der unreflektierten eich azimuthal fortpflanzenden Hochfrequenzwelle entzogen wird, und die gelieferte Energie braucht auch hicht grosser als diese Energie zu sein. Die Energie der Hochfrequenzwelle, die durch die innere Abschw&chung in der Verzügerungslβitung und die Belastung infolge dee Bündele verloren geht, stellt nur einen sehr geringen Teil der Energie der umlaufenden Hochfrequenzwelle dar. In der Vorrichtung nach der Erfindung braucht im Betrieb also nur ein sehr geringer Teil der sich azimuthal fortpflanzenden Energie vom Generator geliefert zu werden. Bei Verwendung mehrerer Generatoren gilt dies fCr die von den Generatoren gelieferte Gesamtleistung. Auseerdem bietet die Vorrichtung den Vorteil, dass das ganze Hochfrequenz-Beschleunigungeeysteni einen geringen Umfang hat, so dass es nahezu völlig in der Beechleunigungskammer eingebaut werden kann. Dies gilt jedenfalls für die gegenseitigen Verbindungen der Beschleunigungselektroden. Weiterhin ist für die Kopplung mit einem Generator nur eine Zahl von vakuumdichten Durchführungen notwendig, die höchstens gleich der Hälfte der Zahl von Beeohleunigungselektroden iet, und wegen des Umstandes, da·· nur ein geringer Teil der Energie von der Hochfrequenzwell· geliefert *u werden braucht, können diese Durchführungen von verhlltnisB&ecig geringen Abeessungen sein. Auf diese Weise wird die Beechleunigungekammer leichter zugänglich für den Anschluss von Piuipapparatur und weiter· Ma**nahm»n. Auaeerdea iet die von der Vorrichtung beanspruchte O«eauntob«rflloh· geringer. Auch iet kein· Hochfrequenzkurseohluesverbindung nach Erde notwendig. Insoweit

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es die Gleichspannung anbelangt, let das Gebilde bestehend aus den Beschleunigungselektroden und den gegenseitigen Verbindungen eohwebend gegen Erde. Daher kann leichter eine Vorspannung angeschlossen werden, damit der bekannte "Multipaktor" -Effekt vermieden wird. Eine grosee Zahl von Hochleistungskondensatoren ist nicht notwendig zur Erzielung des Hochfrequenzkurzschlusses unter Beibehaltung der Gleichspannungsieolierung.

Jede Beechleunigungselektrode ist am Umfang mit zwei weiteren Beschleunigungselektroden verbunden. In axialer Richtung gesehen, brauchen diese Verbindungen an jeder Beschleunigungselektrode nicht in gleicher Weise angebracht zu sein. So kann an einer Beschleunigungselektrode eine Verbindung an einer Seite der Medianebene und die entsprechende Verbindung an einer anderen Beschleunigungselektrode an der anderen Seite der Medianebene befestigt sein. Dann kann eine Verbindung von einer Seite der Medianebene an einer Elektrode zu der selben Seite der Medianebene an der anderen Elektrode, oder.von einer Seite der Medianebene an einer Elektrode zur anderen Seite der Medianebene an der anderen Elektrode verlaufen. Diese Verbindungen sind in azimuthaler Hinsicht gleich. Vorzugsweise ist. jede Beschleunigungselektrode azimuthal in gleicher Weise am Umfang symmetrisch mit zwei anderen gegenüber dieser Beschleunigungeelektrode symmetrisch liegenden Beschleunigungselektroden verbunden. Dies bedeutet, dass sich dann entweder ein Anschluss am Umfang an der Stelle des Halbmessers befindet, der die Besohleunigungselektrode in zwei gleiche Teilen teilt, oder sich zwei Verbindungen am Umfang befinden, die azimuthal symmetrisch gegenüber diesem Halbmesser liegen. Auf diese Weise kann die Phase leicht mit der Laufzeit der Teilchen korreliert werden. Bei zwei Ver-

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bindungen symmetrisch gegenüber de■ Halbmesser flieesen dann llnge des Umfange der nahes« kreissektorfBrmigen Abeohnitte der Elektroden azimuthale Ströme, welche die Spannung dort gleich groes wie im Rest dieser Teile machen können, Dies iet insbesondere wichtig in Fällen, in denen die Abmessungen der Elektroden in der QrSssenOrdnung von einem Viertel Wellenlänge werden.

Jede Beschleunigungaelektrode enthält beiderseits der Medi anebene zwei nahezu kreissektorfönnige Abschnitte, die nicht über den ganzen Umfang miteinander verbunden zu sein brauchen. Ee ist sogar vorteilhaft, diese Abschnitte nur an einer beschränkten Zahl von Stellen über einen kleinen azimuthalen AbBtand miteinander zu verbinden, da dann grössere Gelegenheit besteht, die beschleunigten Teilchen aus der Vorrichtung austreten zu lassen und dann auch noch an verschiedenen Stellen. Die Verbindung zwischen der Beechleunigungeelektrode und einer anderen Beschleunigungselektrode liegt dann gewöhnlich an der Stelle einer Verbindung awischen den beiden nahezu kreissektorförraigen Abschnitten.

Es ist günstig, wenn eine möglichst geringe Zahl von Kopplungen mit einem Generator vorhanden ist. Dazu ist es vor allen Dingen erwünscht, dass möglichst viel Beschleunigungeelektroden unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden sind. Dies ist nicht stets dor Fall, denn im Falle von z.B. sechs Beschleunigungselektroden kann bei Verbindung jeder Beechleunigungeelektrode mit zwei anderen gegenüber dieser Beschleunigungselektrode symmetrisch liegenden Beschleunigungselektroden ein Aufbau entstehen, bei dem die erste, die dritte und die fünfte, bzw, die zweite, die vierte, und die sechste Elektrode miteinander verbunden sind. Beide Systeme müssen dann in solcher Weise mit einem Generator verbunden werden, dass in beiden die Energie in der gewünschten

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Richtung umläuft und die gegenseitige Phase richtig ist. Wird die erste Beschleunigung»«lektrode ait der »weiten und der sechsten verbunden, so gehören samtliche Beschleunigungeelektroden zu nur einem System. Ist die Zahl der Beschleunigungselektroden eine Primzahl, so resultiert jede Verbindungeweise in nur ein System. Insbesondere eind , sämtliche Beschleunigungeelektroden unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden und die Verzögerungsleitung ist an zwei einander nicht diametral gegenüberliegenden Stellen mit einem Hochfrequenzgenerator gekoppelt. Durch richtige Wahl der Phase dieeer Generatoren wird dann erreicht, dass die Energie in der gewünschten Richtung umlauft. Würde an zwei einander diametral liegenden Stellen gekoppelt, so würde nicht die Sicherheit bestehen, dass die Hoehfrequenzwelle über die Verzögerungsleitung eine Laufwelle ist, da diese in erster Instanz eine Stehwelle werden wurde.

Vorzugsweise sind sämtliche Beschleunigungselektroden unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden und die Verzögerungsleitung ist an nur einer Stelle unter Verwendung eines Richtkoppilers mit einem Einphasengenerator gekoppelt. Durch diese Kopplungsweise wird dann' erreicht, dass die Energie in der gewünschten Riohtung umlSuft, woraus sich der Vorteil ergibt, dass sieb, ein Einphasengenerator verwenden lass*.

Die Teij€hen werden jeweils beim Passieren dea Spaltes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden beschleunigt. Die Breite des Spaltes ist von der verwendeten Spannung abhlngig. Eine Vorrichtung zum Beschleunigen der Teilchen de» Zyklotrontype mit Beeohleunigungselektroden, die je beiderseits der Medianebene zwei nahezu kreiesektorf3rmige, einander gegenüberliegend· Abeohnitte enthalten, hat an eich den Vorteil, dass der azimuthale Abstand «wischen zwei einanderfolgenden Spalten

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umso kürser iet, je gr5es»r die Zahl der Elektroden i«t. Daraus ergibt sich eine bessere axiale Fokussierung «it der Folge, dass die au« der Teilchenquelle austretenden Teilchen in grSsserer Zahl aufgefangen und beschleunigt werden. Bei einer zuneheenden -Zahl Ton Beschleunigung»- elektroden nimmt die Zahl der zu verwendenden Fhasenschritte der Spannungen zweier aufeinanderfolgender Beechleunigungselektroden zu. Da jeder Phaeenschritt einer. Frequenz entspricht, erhöht eich die Zahl der zu verwendenden Frequenzen, wobei es vorteilhaft ist, dass ihr Verhältnis kleiner werden kann. Weiterhin ist-die Triebfrequenz der Vorrichtung in allgemeinen ein Vielfache· der Bündelumlauffrequenz und die Mikroetruktur des BCndela demnach feiner. Umso grosser die Zahl der Elektroden ist, je grosser ist die Energie, zu der die Teilchen pro Umdrehung bei gleichbleibender Spannung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden beschleunigt werden. Die aufeinanderfolgenden Teilohenbahnen liegen dann weiter voneinander entfernt, was beim Extrahieren des Bündels und beim Einbau von Spalten, welche die radiale Breite der Bahnen bestimmen, vorteilhaft ist. Die Gesamtzahl der inneren Bahnen ist geringer, so dass die Möglichkeit des Auftretens von Bündelschwingungen und Resonanzen kleiner ist. Andrerseits kann man bei Zunahme der Elektrodenzahl die Spannung derart herabsetzen, dass die Teilchen pro Umdrehung doch zu gleicher Energie beschleunigt werden. Dabei wird der Leistungsverlust geringer urjd zwar mit der zweiten Potenz der Spannung. Infolge der niedrigeren Spannung ist auch eine grSssere Kapazität der Elektrode zulässig, so dass der Abstand zwischen den Magnetpolen kleiner sein kann und das Bündel dann leichter extrahiert und die Magn«tleistur:g herabgesetzt werden kann, ebenso vie die Abmessungen der Sp\;len,

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In der Praxis wird der Elektrodenzahl aji eine obere Grenze gesetzt. Die Beschleunigungeelektroden bestehen aus nahezu kreiseektorfSrmigen Absohnitten, die in der Mitte aber keine spitzen Winkel haben dürfen, sondern eine kreisförmige Begrenzung} so entsteht in der Mitte eine Oeffnung, die mit Zunahme der Beschleunigungselektrödenzahl grosser ist. Werden die zu beschleunigenden Teilchen von einer nahezu in der Mitte angeordneten Teilchenquelle geliefert, so darf die Qeffnung in der Mitte nicht zu grose sein, da die Teilchen dann einen zu grossen Abstand zurücklegen müssten, bevor sie den Einfluss des Feldes der Beschleunigungselektroden erfahren. In diesem Falle wird man daher nicht mehr als zwölf Elektroden verwenden. Werden die zu beschleunigenden Teilchen zunächst in einer anderen Vorrichtung zu einer bestimmten Energie beschleunigt und anschliessend in die Vorrichtung nach der Erfindung injiziert, deren Magnetsystem dann ringförmig ist, so ist eine grSssere Oeffnung in der Mitte zulässig und die Elektrodenzahl kann z.B. zwanzig bis dreizig betragen» Auf diese Weise werden z.B. Protonen beschleunigt zum Erzeugen von Mesonen,

Die Verbindungen, gegebenenfalls zusammen mit den Beschleunigungselektroden verhalten sioh wie eine Verzögerungsleitung, in der Hoch» frequenzenergie in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung zu den zu beschleunigenden Teilchen umlaufen kann und die sich bei einer Frequenz wie ein Ringresonator verhalten kann, so dass ihre elektrische LSnge ein ganzes Vielfaches der Wellenlänge beträgt. Der Generator ist daher insbesondere ein Verstärker, in dem ein Teil der umlaufenden Hochfrequenzenergie nach der Auskopplung verstärkt wird. Auf diese Weise ist die Frequenz des Generators der für die gesamte elektrische Länge gestellten Anforderung angepasst. Vorzugsweise wird dabei der Teil der unlaufenden

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Hochfrequensenergie unter Verwendung eines Riohtkopplers ausgekoppelt. Erfolgt auch die Einkopplung unter Verwendung eines Riohtkopplers, so ist sowohl die Frequenz des Generator· als auck die Umlaufrichtung der Energie festgelegt. Beträgt die umlaufenden .Energie in. der Ringleitur.g z.B. 100 mW, so kann diese zum Beispiel durch eine Speiseleistung von 100 kW aufrechterhalten werden, welche dadurch erzielt werden kann, dass eine gegebenenfalls irgendwo dem Ringleiter entnommene Steuer— leistung von z.B. 2 bis 3 kW verstärkt wird.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann die Frequenz des elektrischen Feldes nicht ohne besondere Mas en ahmen der Vergrößerung der Umlaufzeit der Teilchen infolge der Zunahme ihrer Masse angepasst werden, aber umso grosser die Zahl der Beschleunigungselektroden ist, je geringer besteht die Notwendigkeit dazu auf Grund der geringen Zahl von inneren Bahnen, Die Vorrichtung nach der Erfindung kann daher als ein klassisches Zyklotron mit flachen Polschuhen aufgebaut sein". Das Zyklotron in der Vorrichtung nach der Erfindung kann weiterhin ein isochrones Zyklotron sein. Darin ist die Konfiguration der. Polschuhe derart, dass der Mittelwert der Flussdiohte in radialer Richtung in proportionalem Verhältnis mit der Zunahme der Teilchenmasse zunimmt, so dass die Umlaufzeit der Teilchen konstant bleibt. Mit Hilfe von besonderen Masenahmen, namentlich von z.B. Drehkondensatoren oder beweglichen Brettern, kann lie Vorrichtung ein frequensmoduliertes Synchrozyklotron werden.

Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen naher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 eine Draufsicht eines Teiles der Vorrichtung) Fig. 2 einen bestimmten azimuthalen Schnitt der Fig. 1) Fig. 3 einen bestimmten radialen Schnitt der Fig. 1, und

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Fig. 4 eine Draufsicht eines Teiles einer anderen Vorrichtung.

Pig« 1 ist eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht eines Teiles einer Vorrichtung nach der Erfindung_f in der-nur-die in diesem Zusammenhang interessanten Teile dargestellt sind. Es gibt neun Beschleunigungselektroden 1, 2, 3, 4f 5» 6, 1_t 8 und 9» deren flber der Medianebene der Vorrichtung liegende, nahezu kreisektorf8rniige Abschnitte mit 10, 11, 12, 13, 14» 15» 16, 17 und 18 bezeichnet sind. Die Beschleunigungselektrode ist mit zwei gegenüber dieser Elektrode symmetrisch liegenden Beschleunigungselektroden 3 und 8 verbunden. Die Verbindung I9 an den Elektroden 1 und 3 ist bei 28 bzw. 29 und die Verbindung 27 ist bei den Elektroden 1 und 8 bei 30 bzw. 31 angeschlossen. Die Verbindungen 19 und 27 liegen symmetrisch an der Elektrode 1, da sich die Anschlussteilen 28 und 30 symmetrisch gegenüber den Halbmesser befinden, der den nahezu kreissektorfcrmigen Abschnitt 10 in zwei gleiche Teile teilt. Die Verbindung 27 an der Elektrode 1 ist azimuthal in gleicher Weise angeschlossen wie die Verbindung 19 an der Elektrode 3» da azimuthal gesehen die Anschlussstelle 30 an der Elektrode 1 sich an derselben Stelle befindet, wie die Anschlussstelle 29 an der Elektrode 3. Dasselbe gilt für die anderen Verbindungen 22, 23» 24, 25 und 26. Die Verbindungen können Stäbe sein, sind aber vorzugsweise Hohlrohre, da dann innen eine Wasserkühlung angebracht sein kann. Das Ganze arbeitet wie ein Hohlraumresonator, dessen Ausser.seite von der Metallvand 32 begrenzt wird« Die Elektroden, die Verbindungen und ixe Metallband können aus Kupfer bestehen_f das nur eine geringe 15 tarke. brauch t_s da die Ströme der Oberflache entlang laufen. Die Verbindung 25 ist mit dem Richtkoppler 33 gekoppelt, der aus dem Innenleiter ¹^₉ dem Äueisenleitt.-r 35 vnä dem Loch 36 (öinpin sog. "Bethe hole") besteht. Der H:■·!:''■. .-p^Ier 33 ist an einem-Ende mit lern sohematiscrh

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dargestellten Generator 37 mid am anderen Ende jiit der eobematieoh dargestellten Belastung 38 versehen. Da ein Teil des Richtkopplers 33 sich im Innern des Vakuumraunes befindet, der von d«r ¥and 39 begrenet wird, sind in dieser Wand Durchführungen 40 und 41. vorhanden, Ee iet auch möglich, den Richtkoppler völlig auaserhalb de* Vakuumräumeβ an«uordnen, wobei die Me tall wand, welche die Begrenzung de« Hohlrautnreeonatore bildet, als ein Belag auf die Wand άββ Vakuuarauees aufgebracht «ein kann. In diesem Falle iet im Loch ein Fenster aus Isoliermaterial vorhanden, welches das Vakuum aufrechterhalten kann. Bei optimaler Kopplung wird die ganze Leistung des Generators auf die Verzögerungsleitung tibertragen und in der angepassten Belastung wird kein« Leistung dissipiert. Ein soloher Richtkoppler 33 funktioniert derart, dass die Energie in der Verbindung 25 in Richtung auf die Beschleunigungselektrode 4 zur Beechleunigungselektrode 6 läuft.

Fig. 2 stellt einen azimuthalen Schnitt durch den innerhalb der Wand 32 liegenden Teil dar. Die Beschleunigungselektrode 1 besteht aus den nahezu kreissektorformigen Abschnitten 10 und 50 und an deren Umfang den senkrechten Teilen 5"I ^υη& 52. Die Verbindung 27 ißt am vertikalen Teil 51 bei 30 und die Verbindung 19 ist am vertikalen Teil 52 bei 28 angeschlossen. Dasselbe gilt für die anderen Beschleunigungeelektroden. Die Verbindungen 19, 20, 21 und 22 zwischen den Beschleunigungselektroden 1 und 3, 3 und 5, 5 und 7» 7 und 9 erstrecken sich über der Medianebene der Vorrichtung. Die Verbindungen 23, 24, 25 und 26 zwischen den Beschleunigungselektroden 9 und 2, 2 und 4» 4 und 6, 6 und 8 erstrecken sich unterhalb der Medianebene der Vorrichtung. Die Verbindung 27 »wischen den Beschleunigungselektroden 8 und 1 verläuft von unterhalb der Medianebene der Vorrichtung bis oberhalb dieser Ebene.

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Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemSes der Linie IH-III der Pig, 1. Der obere und der untere nahezu kreiesektorfBnnige Abschnitt der Beschleunigungselektrode 8 sind mit 17 bzw. 53 und einer der vertikalen Teile mit 55 bezeichnet. Die BeschIeunigunggelektrode-3 enthält die beiden nahezu kreissektorfSnnigen Abschnitte 12 und 54· Die Verbindung 26 ist an den vertikalen Teil 55 der Beschleunigungselektro5e 8 angeschlossen. Die Metallwand 32 ist in einem besonderen Falle als ein Kupferbelag auf die nicht dargestellten Magnetpole und die Innenseite der Beschleunigungekammer aufgebracht,

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht einer Vorrichtung mit neun Beschleunigungselektroden, wobei die Speisung nicht mit einem Richtkoppler, sonderri unter Verwendung von'drei Generatoren erfolgt, Die-Beschlevnigungs* elektroden 61, 62, 63p 64, 65, 66_t 67, 68 und 69 sind in gleicher Weise wie in Fig. 1 mittels der Verbindungen 7Oj 71, 72_$ 73, 74? 75₅ 76₅ 77 i-nd 78 miteinander verbunden und das Gebilde bsfindat sich innerhalb der Ward 79 der Beechleunigungskammer. Die Verbindungen 75j 72 und 78₈ welche gegenseitig um 120 verschoben liegen₉ sind je in der Mitte mit einem schematisch dargestellten Generator gekoppelt. Die Verbindung 75 i über einen Kondensator 80 und eine Durchführung 81 durch die Wand 79 hindurch mit dem Generator 82 gekoppelt. Die Verbindung 72 ist über einen Kondensator 83 und eine Durchführung 84 mit dem Generator 85 und die Verbindung 78 ist über einen Kondensator 86 und eine Durchführung

87 mit dem Generator 88 gekoppelt. Die Phasen der Generatoren 82₉ 85 und

88 entsprechen der Phase der umlaufenden Hochfrequenzenergia,

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE! -14- PHN. 846

1. Vorrichtung zur Beschleunigung von Teilchen des Zyklotrontype mit wenigstens drei Beschletmigungselektroden mit gleichem Offnungawinkel, die je beiderseits der Medianebene' zwei nahezu kreissektorfÖrraige, • inander gegenUberlieger.de Abschnitte umfassen, dunen ein Mehrphasensyatem von Spannungen zugeführt wird,dadurch gekennzeichnet, dan« jede Beschleunigungselektrode am Umfang mit zwei weiteren gegenüber dieser Beschleunigungselektrode eymmetriech liegenden Be3chleunigungselektroden verbunden ist, in 1er Weise, dass diese* Verbindungen, gegebenenfalls samt den Beschleunigungeelektroden, «ich wie eine Verzögerungsleitung verhalten, in der Hochfrequenzleistung in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung zu den ζυ beschleunigenden Teilchen umlaufen kann, wobei die Verzögerungsleitung an einer Zahl von Stellen, die höchstens gleich der Hälfte der Zahl von Beschleunigungselektroden ist, mit einem Hochfrequenzgenerator gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daes jede Besohleunigungselektrode azimuthal in gleicher Weis« am Umfang symmetrisch mit zwei anderen gegenüber dieser Beschleunigungselektrode symmetrinch liegenden Beschleunigungselektrcden verbunden ißt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Beschleunigungselektroden unmittelbar o-ier mittelbar miteinander verbunden Bind, und die Verzögerungsleitung an zwei einander nicht diametral gegenüberliegenden Stellen mit einem Hochfrequenzgenerator gekoppelt ist.

4. Verrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Beechleunigungselektroien unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden sind, und die Verzögerungsleitung an nur einer Stelle unter Verwendung eines Richtkopplers mit einem Einphasengenerator ge-

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koppelt ist. -, -

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Generator ein Verstärker ist., in dem ein Teil der umlaufenden Hochfrequenzleietung nach der Auekopplung verstärkt wird. . . _..

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und. 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der umlaufenden Hoohfreijuenasleietung unter Verwendung eines Richtkopplers auegekoppelt wird·

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