DE2410994C2 - Isochronous cyclotron for heavy or light ions - Google Patents
Isochronous cyclotron for heavy or light ionsInfo
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Description
5. Isochron-Cyclotron nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß5. isochronous cyclotron according to one of claims 3 or 4, characterized in that
b4) den vier Paaren von sektorförmigen Platten, die sich auf niedrigem oder Massepotentsal befinde, vier benachbarte Paare von Eisen-Polviücken (21a, 21b) zugeordnet sind, die im Magnetfeld als sich gegenüberliegende Paare auf beiden Seiten des Umlaufbereiches vorgesehen sind.b4) the four pairs of sector-shaped plates which are at low or ground potential are assigned four adjacent pairs of iron pole bridges (21a, 21b) , which are provided in the magnetic field as opposing pairs on both sides of the revolving area.
Die Erfindung betrifft ein Isochron-Cyclotron für schwere oder leichte Ionen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to an isochronous cyclotron for heavy or light ions in the preamble of Claim 1 specified genus.
Aus der DE-OS 21 50 312 ist ein Isochrom-Cyclotron mit Pnkchnhen bekannt, die durch zwei kreisrunde Platten aus magnetischem Material, nämlich Weicheisen, gebildet werden und jeweils erhabene Bereiche in Form von Sektoren-Reihen tragen. Auf den Sektoren sind konzentrische Ringspulen angeordnet, wobei der Krümmungsmittelpunkt dieser Spulen mit dem Krümmungsmittelpunkt dir Platten zusammenfällt. Der Zwischenraum zwischen den beiden Spulengruppen bildet den Luftspalt des Elektromagneten.From DE-OS 21 50 312 an isochrome cyclotron with Pnkchnhen is known, which by two circular Plates of magnetic material, namely soft iron, are formed and each have raised areas in Bear in the form of rows of sectors. Concentric toroidal coils are arranged on the sectors, the The center of curvature of these coils coincides with the center of curvature of the plates. Of the The space between the two coil groups forms the air gap of the electromagnet.
Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden. Linearbeschleuniger mit supraleitenden Spulenanordnungen zu versehen.Furthermore, it has already been proposed. Linear accelerator to be provided with superconducting coil arrangements.
Ein Isochron-Cyclotron der angegebenen Gattung geht schließlich aus der US-PS 34 27 557 bzw. dem Buch »Teilchenbeschleuniger« von Rudolf Kollath 2. Aufl., veröffentlicht im Verlag Friedr. Vieweg u. Sohn. Braunschweig. Seiten 236 bis 240 240 hervor und weist eine Spulenanordnung zur Erzeugung eines Magnetfeldes in einem zentral zu den Spulen l:;genden Luftkern.An isochronous cyclotron of the specified type is finally from US-PS 34 27 557 or the book "Particle accelerator" by Rudolf Kollath 2nd edition, published by Verlag Friedr. Vieweg and son. Braunschweig. Pages 236 to 240 240 and has a coil arrangement for generating a magnetic field in an air core centrally to the coils.
wenigstens zwei Paare von im wesentlichen flachen, sektorförmigen, leitenden Platten, die einen ringförmigen Umlaufbereich zwischen den Plattenpaaren sowie Beschleunigungsspalte zwischen den Kanten der Plattenpaare begrenzen und im wesentlichen senkrecht zum Magnetfeld im mittleren bereich des Luftkerns angeordnet sind, weiterhin eine Quelle zur Erregung der Platten durch eine HF-Spannung, eine Einrichtung zum Einschließen der zu beschleunigenden Ionen in den Umlaufbereich und eine Einrichtung zum Auslenken derat least two pairs of substantially flat, sector-shaped, conductive plates, one being annular Circulation area between the pairs of plates and acceleration gaps between the edges of the pairs of plates limit and arranged essentially perpendicular to the magnetic field in the central area of the air core are, furthermore, a source for the excitation of the plates by an HF voltage, a device for Enclosing the ions to be accelerated in the orbital area and a device for deflecting the
so beschleunigten Ionen am äußeren Umfang des Umlaufbereiches auf.in this way ions accelerated on the outer circumference of the orbital area on.
Das wesentliche Ziel bei der Entwicklung solcher Isochron-Cyclotrons liegt in der Erzeugung möglichst schneller Ionen und damit möglichst hoher Ionen-Energien. Die mit den bekannten Isochron-Cyclotrons erreichbaren Energien erfüllen die gestellten Anforderungen nicht.The main goal in the development of such isochronous cyclotrons is to produce them if possible faster ions and thus the highest possible ion energies. The one with the well-known isochronous cyclotrons achievable energies do not meet the requirements.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Isochron-Cyclotron der angegebenen Gattung zu schaffen, mit dem hochenergetische Ionen, und zwar schwere oder leichte Ionen, bei gleichzeitig kompaktem Aufbau erzeugt werden können.The invention is therefore based on the object of providing an isochronous cyclotron of the specified type create, with the high-energy ions, namely heavy or light ions, while being compact at the same time Structure can be generated.
Diese Aufgabe wird bei einem Isochron-Cyclotron nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die in dessen Kennzeichen genannten Merkmale gelöst.This task is achieved in an isochronous cyclotron according to the preamble of claim 1 by the in its characteristics mentioned features solved.
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.Appropriate embodiments are compiled in the subclaims.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhenThe advantages achieved with the invention are based
darauf, daß schwere Ionen auf Energien bis zu <B(R)> 10MeV/A und leichte Ionen bis zu 50 MeV/A beschleunigt werden können, ohne daß sich die Größe γ (R) des Isochron-Cyclotrons entsprechend erhöht, wie es bei herkömmlichen Ausführungsformen der Falle wäre.that heavy ions can be accelerated to energies up to <B (R)> 10 MeV / A and light ions up to 50 MeV / A without the size γ (R) of the isochronous cyclotron increasing accordingly, as in conventional embodiments of the trap would be.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen naher erörtert Es zeigtThe invention is illustrated below on the basis of exemplary embodiments with reference to schematic drawings discussed in more detail It shows
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Aufbau eines Isochron-Cyclotrons,1 shows a cross section through the structure of an isochronous cyclotron,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die sektorförmigen, Bc leitenden Platten,Fig. 2 is a plan view of the sector-shaped, B c conductive plates,
F i g. 3A, 3B und 3C verschiedene Betriebszustände der Quelle für die Erregung der Platten durch eine HF-Spannung, '5F i g. 3A, 3B and 3C show different operating states of the source for the excitation of the plates by a HF voltage, '5
F i g. 4 eine Darstellung des Isochron-Cyclotrons und des zugehörigen Tandem-Beschleunigers,F i g. 4 shows a representation of the isochronous cyclotron and the associated tandem accelerator,
F i g. 5 die Darstellung der Einrichtung zum Einschließen der zu beschleunigenden Ionen in den Umlaufbereich, und F i g. 6 eine graphische Darstellung des Magnetfeldes.F i g. 5 shows the device for enclosing the ions to be accelerated in the orbital area, and F i g. 6 is a graphic representation of the magnetic field.
Gemäß F i g. 1 befindet sich ein supraleitender Spulen verwendetes Isochron-Cyclotron in einem vaku'imdichten Gehäuse 10 für Kryostat-Tanks 11 und 12, in denen supraleitende Spulen 13a, 136 und 14a, 146 angeordnet sind. Zwischen den ersten, axial im Abstand voneinander stationär angeordneten, supraleitenden Spulen 13a. 136 befindet sich ein Abstandshalter 15. der wegen der auftretenden, starken magnetischen Anziehungskräfte stabil ausgelegt wird. Die Verwendung von supraleitenden Spulen ermöglicht die Erzeugung eines Magnetfeldes, das etwa 3 χ so groß wie das Magnetfeld bei Einsatz eines Eisenkerns entsprechender Größe ist. Dementsprechend lassen sich die Gesamtabmessungen, der Raumbedarf un ! die Gehäuseabmessungen verringern. According to FIG. 1 there is a superconducting coil used isochronous cyclotron in a vacuum-sealed Housing 10 for cryostat tanks 11 and 12 in which superconducting coils 13a, 136 and 14a, 146 are arranged are. Between the first superconducting coils 13a, which are arranged in a stationary manner axially at a distance from one another. 136 there is a spacer 15. because of the strong magnetic attraction forces that occur is designed to be stable. The use of superconducting coils enables the generation of a magnetic field, which is about 3 χ as large as the magnetic field when using an iron core of the corresponding size. Accordingly, the overall dimensions, the space requirement and! reduce the dimensions of the housing.
Der eigentliche Beschleunigerteil besteht aus acht oberen und unteren leitenden, sektorförmigen Platten (in F i g. 2 in Draufsicht dargestellt), deren Querschnitte mit 16a. 166 angedeutet sind. Die sektorförmigen "to Platten sind zentral im Luftkern-Bereich angeordnet und begrenzen den zwischen ihnenen leitenden Umlaufspalt, wobei in Fig. 1 der innere Ionen-Bahnradius mit R\ und der äußere lonen-Bahnradius mit Rn bezeichnet sind. Es sind insgesamt acht Paare von sektorförmigen Platten vorgesehen, vor. denen sich vier Paare auf niedrigem oder Massepotential befinden und vier Paare mit der nich zu erläutertenden HF-Quelle verbunden sind.The actual accelerator part consists of eight upper and lower conductive, sector-shaped plates (shown in plan view in FIG. 2), the cross-sections of which are indicated by 16a. 166 are indicated. The sector-shaped "to" plates are arranged centrally in the air core area and delimit the conductive gap between them, the inner ion orbit radius being denoted by R 1 in FIG. 1 and the outer ion orbit radius being denoted by Rn . There are a total of eight pairs of sector-shaped plates are provided, in front of which there are four pairs at low or ground potential and four pairs are connected to the HF source which is not to be explained.
Die an die HF-Quelle angeschlossenen Paare sind >° abwechselnd auf abstimmbaren Viertelwellenlängen-Resonatoreu 17a. 176 mit beweglichen Abstimmkreisen 18a. 186 angeordnet. Die Energieversorgung erfolgt über ein Koaxialkabel 19a. dessen Zentralleiter 20a mit den Abstimmkreisen 18a. 186 verbunden ist. Die nicht näher dargestellte HF-Quelle hat den üblichen Aufbau und liefert bei 22 bis 45 MHz etwa bO KW. Die vier oberen und unteren geerdeten sektorförmigen Platten 16c (siehe F i g 2) en-halten Eisen-Polstücke, deren Querschnitte in F i g. 1 mit 21a und 216 bezeichnet sind.The pairs connected to the RF source are> ° alternately on tunable quarter-wave resonators 17a. 176 with movable voting circles 18a. 186 arranged. The energy supply takes place via a coaxial cable 19a. its central conductor 20a with the voting circles 18a. 186 is connected. They don't The HF source shown in more detail has the usual structure and delivers about bO KW at 22 to 45 MHz. The four upper and lower grounded sector-shaped plates 16c (see FIG. 2) en-hold iron pole pieces, their Cross-sections in F i g. 1 are designated by 21a and 216.
Um eine konstante Winkelgeschwindigkeit der umlaufenden Ionen wahrend der Beschleunigung zu erreichen, ist ein magnetisches Feld erforderlich, dessen Stärke entsprechend der folgenden Beziehung mit dem Radius zunimmt:To maintain a constant angular velocity of the orbiting ions during acceleration a magnetic field is required, the strength of which corresponds to the following relationship with the Increasing radius:
das zum Radius R gehörende, mittlere Feld in der Mittenebene.
relativistischer Faktor, der sich aus der kinetischen Energie T des Ions und der
Ruheenergie E0 durch die folgende Gleichung berechnet:the middle field belonging to the radius R in the middle plane.
relativistic factor that is calculated from the kinetic energy T of the ion and the rest energy E 0 using the following equation:
V(R) - 1 + V (R) - 1 +
= eine Konstante.= a constant.
T(R)T (R)
5555
6060
< B(R)> ^
Dabei bedeuten: <B (R)> ^
Mean:
Die supraleitenden Spulen erzeugen ein mittleres Magnetfeld (z.B. 5T(50.000G), das sich bis zum Auslenkradius erstreckt. Das Isochron-Cyclotron ist bei 22 mit einer Ionen-Quelle und bei 23 mit einer Einrichtung zum Auslenken der beschleunigten Ionen am äußeren Umfang des Umlaufbereiches versehen.The superconducting coils generate a medium magnetic field (e.g. 5T (50,000G), which extends up to Extension radius extends. The isochronous cyclotron is at 22 with an ion source and at 23 with one Means for deflecting the accelerated ions are provided on the outer circumference of the orbit area.
Wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt, wird der ankommende Ionenstrahl tangential :o in die Mittenebene eingeschossen daß er nach inner verlauft und ^yf eine bewegliche Abstreiffolie 23 trifft. Die Energie und der Ladungszustand der eingeschossenen Ionen werden so ausgewählt, daß der wahrscheinlichste Ladungszustand nach dem Abstreifen ungefähr viermal so hoch wie der Anfangsladungszustand ist. Bei geeigneter Einstellung der Abstreiffolie und der Quellen-Beschleunigerspannung (Tandem-Van de Graaff-Generator) können Ionen von Li1 bis V in das Isorhron-Cyclotron eingeschlossen eingeschossen werden.As can be seen in particular in FIG. 2, the incoming ion beam is tangential: o shot into the center plane so that it runs inward and hits a movable stripping film 23. The energy and state of charge of the injected ions are selected so that the most likely state of charge after stripping is approximately four times as high as the initial state of charge. With a suitable setting of the stripping foil and the source accelerator voltage (tandem Van de Graaff generator), ions from Li 1 to V can be injected into the isorhron-cyclotron.
Nach dem Passieren der Abstreiffolie 14 fliegen die Ionen nach außen (ungefähr 100 Umläufe), wobei sie zwischen dem inneren Bahnradius /?, und dem äußeren Bahnradius Ro in den acht Beschleunigungsspalten 24 zwischen den Paaren von sektorförmigen Platten beschleunigt werden. Der Strahl wird durch elektrostatische Ablenker 25 am Bahnumfang ausgelenkt. Die vier Eisen-Polstücke 21a. 216 sind an den sektorförmigen Platten befestigt, die sich auf niedrigem oder Massepotential befinden, und vollständig von leitendem Metall umg- ben, um das magnetische Material, also Eisen, gegen die Einflüsse der HF-Quelle abzuschirmen. Zur Erzielung einer geeigneten Fokussierung sind die sekiorförmigen Platten mit spiralförmig ausgestalteten Kanten 26 versehen.After passing the stripping foil 14, the ions fly outwards (approximately 100 revolutions), being accelerated between the inner orbit radius /? And the outer orbit radius Ro in the eight acceleration gaps 24 between the pairs of sector-shaped plates. The beam is deflected by electrostatic deflectors 25 on the track circumference. The four iron pole pieces 21a. 216 are attached to the sector-shaped plates, which are at low or ground potential, and completely surrounded by conductive metal in order to shield the magnetic material, ie iron, from the effects of the HF source. In order to achieve a suitable focusing, the secondary plates are provided with edges 26 designed in a spiral shape.
Aus den F i g. 3A. 3B und ZC w ird deutlich, daß das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Isochron-Cyclotron zwei Resonanzen aufweist und in zwei Moden betrieben werden kann, nämlich dem 0-Mode. bei dem die oberen und unteren Paare von sektorförmigen Platten eines jeden Paars (A und B) in Phase sind, und in einem TT-Mode, bei dem die oberen und unteren sektorförmigen P'a'ten nicht in Phase sind. Beim ,τ-Mode ist die Ionengeschwindigkeit bei der Auslenkung doppelt so groß wie beim 0-Mr-de. wie man in den F i g 3B und 3C erkennt. Die Beschleunigungsspannung an den Spalten beträgt beim .τ-Mode VmI(I. während sie beim 0-Mode Vm beträgt: deshalb ist auch die doppelte HF-Leistung erforderlich.From the F i g. 3A. 3B and ZC it becomes clear that what is shown in FIGS. 1 and 2 isochronous cyclotron shown has two resonances and can be operated in two modes, namely the 0 mode. in which the upper and lower pairs of sector shaped plates of each pair (A and B) are in phase, and in a TT mode in which the upper and lower sector shaped plates are out of phase. In the, τ mode, the ion velocity during deflection is twice as great as in the 0-Mr-de. as can be seen in Figs. 3B and 3C. In the .τ mode, the acceleration voltage at the columns is VmI (I. While in the 0 mode it is Vm : therefore, twice the HF power is required.
F i g. 4 zeigt den Gesamtaufbau, wobei das Isochron-Cyclotron 30 mit einer negative Ionen liefernden Quelle 31 verbunden ist; ein harmonischer Doppeld'rift-Resonator 32 bündelt den Gleichstrom-Stahl zu einer schmalen Phasenbreite; ein Tandembeschleuniger 33 mit Gas- oder Folioiiabstrsifer 34 dient zur Vorbeschleunigung des Strahls. Ein Analysator-Magnet 35 lenkt den Ionenstrahl, dessen Ionen den gewünschten Ladungszustand haben, zur Abstreiffolien im Isochron-F i g. 4 shows the overall structure, with the isochronous cyclotron 30 is connected to a source 31 providing negative ions; a harmonic double drift resonator 32 bundles the direct current steel into a narrow phase width; a tandem accelerator 33 with gas or folio stripper 34 is used for pre-acceleration of the beam. An analyzer magnet 35 directs the ion beam, the ions of which are the desired Charge state, for wiping foils in isochronous
Cyclotron. Am Ausgang des Isochron-Cyclotrort steht ein Schwer-Ionenstrahl mit Energien bis zu 10 MeV/A oder ein Leicht-lonenstrahl mit Energien bis zu 50 Me V/A zur Verfugung.Cyclotron. At the exit of the Isochron-Cyclotrort it says a heavy ion beam with energies up to 10 MeV / A or a light ion beam with energies up to 50 Me V / A is available.
Fig. 5 zeigt im Detail die Einschußgeometrie in der Mittenebene. Dabei muß sich die Abstreiffolie 23 an einer Stelle befinden, die unter Berücksichtigung der jeweiligen Ionenart ausgewählt worden ist.Fig. 5 shows in detail the weft geometry in Middle plane. The stripping film 23 must be at a point that takes into account the respective ion species has been selected.
Die radiale Fokussierung des Strahls erhält man aus tier für den Isochronismus erforderlichen radialen Zunahme des Magnetfeldes, während die vertikale (oder axiale) Fokussierung durch ein in Azimut-Richtung veränderliches Feld erreicht wird. Dieses Feld wird durch die Eisen-Polstiicke erzeugt, die oberhalb und unterhalb der Mittenebene angeordnet sind. Die radialen und axialen Frequenzen, ausgedrückt in Bruchteilen der Cyclotron-Frequenz, stellen ein Maß für die Fokusierungskräfte dar und können durch die folgenden Näherungsgleichungen ausgedrückt werden:The radial focusing of the beam is obtained from the radial required for isochronism Increase in the magnetic field while vertical (or axial) focusing by moving in the azimuth direction variable field is reached. This field is created by the iron pole pieces above and are arranged below the central plane. The radial and axial frequencies, expressed in Fractions of the cyclotron frequency, represent a measure of represent the focusing forces and can be expressed by the following approximation equations:
,V·' - 1, V '- 1
/ (1 + 2 tan2 ξ),/ (1 + 2 tan 2 ξ) ,
dabei bedeuten:mean:
A- = mittlerer Feldindex mit A- =A- = mean field index with A - =
d<ß>d <ß>
'UR R' UR R
η = Zahl der sektorförmigen Platten, η = number of sector-shaped plates,
F = Flatterfaktor mit F = «B2> KB1» - 1, und F = flutter factor with F = «B 2 > KB 1 » - 1, and
ζ = Spiralwinkel der Eisen-Polstücke. ζ = helix angle of the iron pole pieces.
Bei den betrachteten Magnetfeldern, d. h. > 2 Tesla, werden die Eisen-Polstücke 21«, 216 auf einen Wert magnetisiert, der dem SättigungswertWith the considered magnetic fields, i. H. > 2 Tesla, the iron pole pieces 21 ″, 216 are magnetized to a value which corresponds to the saturation value
V/, [ Λ/, as -^- χ 10 Ampere Windungen/m jV /, [Λ /, as - ^ - χ 10 ampere turns / m j
für Eisen entspricht.for iron.
Wie man in F i g. 6 erkennt, wird dem Spulenfeld H das Magnetfeld dei Eisen-Polstücke 2la,2IZ) überlagert, so daß man zwischen den Polen ein vergrößertes Feld AHund außerhalb der Pole ein etwas verringertes Feld erhält. Die Größe der Zunahme hängt von der Größe des Spaltes d zwischen den Polen ab. Beim Brenzwert eines sehr kleinen Spaltes ist die Feldzunahme gleich Ms. Für eine vernünftige Spaltgröße (siehe Fig. 1) beträgt die Zunahme bei Eisen ungefähr 0,75 /V/Soder 13 T. Für die aus vier sektorförmigen Platten bestehende, in F i g. 2 dargestellte Geometrie liegt F im Bereich von 0.0f5 bei <£>=5T bis 0,06 bei <ß>=3T. Die axiale Fokussierung dürfte für einen Wert von vz>0,\ bei dem in Fig.2 dargestellten Spiralwinkel ausreichend sein, wie es für Ionenenergien bis zu 10 MeV/A bei < B > = 5 T und bis zu 50 MeV/A bei < B > =3 T der Fall istAs shown in FIG. 6 recognizes, the magnetic field of the iron pole pieces 2la, 2IZ) is superimposed on the coil field H , so that an increased field AH is obtained between the poles and a slightly reduced field outside the poles. The size of the increase depends on the size of the gap d between the poles. In the case of a tightness value of a very small gap, the field increase is equal to M s . For a reasonable gap size (see FIG. 1), the increase in iron is approximately 0.75 / V / S or 13 T. For the one in FIG. 2, F lies in the range from 0.0f5 at <£> = 5T to 0.06 at <ß> = 3T. The axial focusing should be sufficient for a value of v z > 0, \ at the spiral angle shown in FIG. 2, as it is for ion energies up to 10 MeV / A at <B> = 5 T and up to 50 MeV / A at <B> = 3 T is the case
Im folgenden wird ein typisches Ausführungsbeispiel für die supraleitenden Spulen gegeben. Diese supraleitenden Spulen bestehen aus 76 Flachwicklungen mit jeweils 130 Windungen eines 1000-A^ Leiters. Das als supraleitendes Material verwendete NbTi wird in Form von feinen Fäden verwendet, die von Kupfer umhüllt und verdrillt sind, um das Auftreten von Wirbclströmen zu vermeiden. Die leitende und kühlende Kupferfläche ist ausreichend groß, um eine vollständige kryostatischeA typical embodiment of the superconducting coils is given below. This superconducting Coils consist of 76 flat windings, each with 130 turns of a 1000 A ^ conductor. That as Superconducting material used NbTi is used in the form of fine threads that are encased by copper and are twisted to avoid the occurrence of eddy currents. The conductive and cooling copper surface is large enough to be a full cryostatic
ιό Stabilisierung zu erzielen. Das bedeutet, daß die Spule jeden möglichen Wärmeübergang ausgleicht.ιό to achieve stabilization. That means the coil compensates for any heat transfer.
Ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Metallband wird! mit den leitenden Fäden aufgewickelt, um die Unifangsspannung unterhalb des Nachgebepunktes zu halten. Die Axialkraft ist so groß, daß zwischen den Spulen eine kräftige Abstützung erforderlich ist. Das Feld innerhalb der Spulen liegt erheblich unter dem kritischen Wert für NbTi. Die Stromdichte befindet sich in dem Bereich, der bereits bei bestehenden, großen Magneten verwendet wurde.A metal band made of stainless steel will! wound with the conductive threads in order to reduce the uni initial tension below the yield point keep. The axial force is so great that strong support is required between the coils. That The field within the coils is considerably below the critical value for NbTi. The current density is in the area already used with existing large magnets.
Im folgenden sollen die mechanischen und elektrischen Parameter dieses Isochron-Cyclotrons angegeben werden:The following are the mechanical and electrical Parameters of this isochronous cyclotron are given:
Mechanischer AufbauMechanical construction
Innerer Durchmesser
Querschnitt (quadratisch)
Abstand
Windungen (beide)Inner diameter
Cross section (square)
distance
Turns (both)
Gewicht (beide)Weight (both)
Mittlere Umfangsspannung
AxialkraftMedium hoop stress
Axial force
Elektrischer AufbauElectrical construction
Maximaies Feld in derMaximaies field in the
MittenebeneMiddle plane
Maximales Feld am LeiterMaximum field on the conductor
LeiterstromConductor current
Gesamt-StromdichteTotal current density
Ladungszeit bei 10 VoltCharge time at 10 volts
(0-5T)(0-5T)
Gespeicherte EnergieStored energy
1,84 Meter
0.46 Meter
0,325 Meter
98801.84 meters
0.46 meters
0.325 meters
9880
17,25 Tonnen
(1 Tonne
= 1000 kg)
509,79 kg/cm2
3400 Tonnen17.25 tons
(1 ton
= 1000 kg)
509.79 kg / cm 2
3400 tons
5 Tesla
6,2 Tesla
1000 A
2360/cm2 5 tesla
6.2 tesla
1000 A
2360 / cm 2
3,5 Stunden
64 M Joules3.5 hours
64 M joules
Als Alternative zu der dargestellten Ausführungsform kann die Ionenquelle im Innern des Isochrom-Cydotrons angeordnet werden. Das Auslenken des Strahls erfolgt durch elektrostatische Ablenkelemente, die sichAs an alternative to the embodiment shown, the ion source can be inside the isochrome cydotron to be ordered. The beam is deflected by electrostatic deflection elements, which are
in der Nähe der sektorförmigen, auf niedrigem ^der Massepotential liegenden Platten befinden. Diese Ablenkelemente führen den Strahl über den Rand des Magnetfeldes hinaus zu einer Stelle, wo der Bahnradius zunimmt und der Strahl sich spiralförmig nach außen bewegt. Es sind jedoch auch andere Auslenkarten möglich.near the sector-shaped, on low ^ the Plates lying at ground potential are located. These deflectors guide the beam over the edge of the Magnetic field out to a point where the radius of the orbit increases and the beam spirals outwards emotional. However, other deflection maps are also possible.
Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings
Claims (4)
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