DE925538C - Zyklotron - Google Patents

Description

Das Zyklotron wird bekanntlich dazu verwendet, um elektrisch geladene Teilchen, wie z. B. positiven Ionen, eine hohe Geschwindigkeit zu erteilen. Die Energie der mittels dee Zyklotrons beschleunigten Teilchen ist etwa äquivalent derjenigen Energie, welche die Teilchen haben würden, wenn sie ein statisches Potential von mehreren Millionen Volt durchlaufen. Die wesentlichen Vorteile des Zyklotrons gegenüber einer gewöhnlichen Hochspannunigsanlage sind vor allem die, daß nur Spannungen von etwa 40 000 bis 80 000 Volt, allerdings in der Form einer'hochfrequenten Wechselspannung, notwendig sind, um den Ladungsträgern beträchtliche Geschwindigkeiten zu erteilen. Das Zyklotron an sich bekannter Bauart besteht im wesentlichen aus einer Beschleuniigungskammer, die zwischen den Polen eines kräftigen Magneten angeordnet ist. In dieser Kammer befinden sich gewöhnlich nur zwei Beschleunigungselektroden, welche die Gestalt einer durch einen Durchmesserschnitt in zwei Hälften geteilten Dose besitzen. Die beiden Dosenteile werden ferner an je einen Pol eines Hochfrequenzgenerators angelegt, während im Mittelpunkt des von den Dosenflächen umgrenzten Raumes die Vorrichtung zur Erzeugung der Ladungsträger angeordnet ist. Unter dem Einfluß des elektrischen Wechselfeldes und des magnetischen Gleichfeldes' beschreiben die Ladungsträger spiralförmige Bahnen mit nach außen zunehmender Geschwindigkeit. Haben die Ladungsträger einen bestimmten maxi-

malen Bahnradius und eine dementsprechende Energie erreicht, darm werden sie mit Hilfe weiterer Einrichtungen aus dem Bereich des Magnetfeldes heraus in den Beobachtungsraum gelenkt, der übliicherweise wie die Beschleunigungskammer ebenfalls unter geeignet hohem Vakuum steht.

Der bisherigen· Bauart eines Zyklotrons haften noch verschiedene Mangel an, welche verhindern, daß Energien von über 6 MeV (6 Millionen Elektronenvolt) erzeugt werden, können. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Ladungsträger nur eine bestimmte maximale Anzahl Umläufe machen können, ohne außer Tritt zu fallen, und dementsprechend die maximale Energie um so größer wird, je höher die Amplitude der Wechselspannungen an den Beschleundgungselektroden gewählt werden kann. Die Erhöhung des Scheitelwertes des hochfrequenten Speisestromes stößt nun aber auf beträchtliche Schwierigkeiten hinsichtlich der 'Ausführung der Durchführungsisolatoren in der Kammer, so daß beim heutigen Stand der Technik kaum über 70 000 Volt Hochfrequenzspannung betriebssicher verwendet werden können. Selbst wenn man annimmt, daß das reine Isolationsproblem unter Berücksichtigung der sehr hohen dielektrischen Verluste in den Isolierstoffen bei noch höheren Spannungen bewältigt werden könnte, so sind doch der Verwendung wesentlich höherer Spannungen als bisher Grenzen gesetzt, weil- wegen der unvermeidliehen schädlichen Kapazitäten die zu erzeugende Hochfrequenzleistung rascher 'als proportional mit der Elektrodenspannung zunimmt und die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen zum mindesten stark in Frage stellt.

Die Erfindung bezweckt, ein Zyklotron zu schaffen, das diese Nachteile der bekannten Bauart des Zyklotrons vermeidet und gestattet, mit wesentlich geringerer Hochfrequenzleistung den Ladungsträgern Energien mitzuteilen, wie sie bisher nicht erreicht werden konnten. Ein. weiterer Vorteil äußert sich ferner in einem verbilligten und zuverlässigeren Aufbau der Kammer, weil die Durchführungsisolatoren nur für kleinere 'Spannungen bemessen sein müssen.

Die Erfindung macht von dem an sich bekannten Prinzip Gebrauch, wonach sich innerhalb dex Beschleunigungskammer Mittel zur Spannungstransformation für die an die Beschleunigungselektroden zugeführte Hoch.frequenzschwingung befinden, derart, daß die Amplitude der Hochfrequenzsparinung am Ort der Durchfübrungsisolatoren der Kammer wesentlich kleiner ist als die Amplitude der zwischen den Bestihleunigungselektroden herrschenden Hoohfrequenzspannuing. Erfindungsgemäß dient zur Spannungstransformation wenigstens teilweise eine in die Kammer durch die Durchführungsisolatoren eingeführte Lecherleitung, die elektrisch so abgestimmt ist, daß wenigstens in der Nähe der Durchführungsisolatoren sich ein Spannungsknoten bildet.

Bei den in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispielen ist die Wand der Besehleiunigungskammer im Schnitt dargestellt, so daß eine Draufsicht die innerhalb der Gehäusewand α befindlichen Elektroden b erkennen läßt.

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 gezeigt. Danach ist zur Transformation im Innern der Kammer eine Lecherleitung c angeordnet, die elektrisch, gegebenenfalls mittels einer außerhalb der Kammer angeschlossenen zusätzlichen Impedanzanordnung / so abgestimmt ist, daß möglichst am Ort der Durchführungsisolatoren e ein Spannungsknoten oder Spannungsminimum, an den Beschleunigungselektroden b hingegen ein Spannungsmaximum entsteht. Damit ein Spannungsmaximum nicht auch außerhalb der evakuierten Kammer auf dem Teilstück i der Leitung entsteht, der zu Überschlägen führen könnte, kann die Lecherleitung zweckmäßig in der Nähe der Durchführungsisolatoren mit geeigneten Blindwideriständen verbunden werden, welche den Leitungsteil i in bekannter Weise so umbilden, daß er als angepaßte Leitung wirkt und daß folglich keine ausgeprägten Spannungsmaxima möhr auftreten. Als vorteilhaftes Übersetzungsverhältnis darf eine Übersetzung von etwa ι : 30 gelten. Dieses Übersetzungsverhältnis ermöglicht einerseits das Auftreten einer hinreichend geringen Spannung an den Isolatoren, ohne daß anderseits die Ströme in den niederohmigen Leitungen zu groß werden. Ein solches Übersetzungsverhältniis wird zweckmäßig nicht in einer einzigen Stufe, sondern durch zweimalige Transformation erzielt. Besonders vorteilhaft hat sich für diesen Zweck eine Anordnung nach Fig. 2 erwiesen, bei welcher zuerst eine Transformation mittels der Lecherleitung so erfolgt, daß bei den Durchführungsisolatoren ein Spannungsknoten vorhanden ist. Die Lecherleitung bzw. ihr Teilstück c führt im Innern der Kammer zu der Primärwicklung h des Hochfrequenzfcransformators, dessen Sekundärwicklung g mit den Elektroden verbunden und auf Resonanz abgestimmt wird. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann der Hochfrequenztransformator auch als Spartransformator ausgebildet sein, bei dem also die niederohmige Primärspule h einen i°5 Teil der hochohmigen Sekundärspule g darstellt. Wie in Fig. 1 ist es auch bei dieser Variante möglich, dem außerhalb der Kammer verlaufenden Teil i der Lecherleitung mittels zusätzlicher Impedanzen oder auch durch Anschluß einer Lecherleitung mit entsprechend anderem Wellenwiderstand so umzubilden, daß Spannungsbäuche von hoher Amplitude nicht mehr auftreten.

Bei dieser Bauart des Zyklotrons können außerhalb der Beschleunigungskamnier in den die Hochfrequenz führenden Leitungen Abstimmelemente vorgesehen sein, mit welchen nicht nur die an den Beschleunigungselektroden anliegende Wechselspannung hinsichtlich ihrer Amplitude, sondern auch hinsichtlich der Frequenz fein eingestellt werden muß, damit der vierlangte Synchronlauf der zu beschleunigenden Ladungsträger mit der hochfrequenten Wechselspannung überwacht werden kann. Der richtigen Abstimmung des Zyklotronkreises kommt auch daher eine große Bedeutung zu, da die erzielbare Endenergie der beschleunigten

Ladungsträger von dieser Abstimmung unmittelbar abhängt. Die Abstimmung des Zyklotronkreises wird bei den bekannten Einrichtungen übliidherweise durch zusätzliche veränderliche Spulen, durch teleskopartig auszdehbare Lecherleitungen oder durch Kapazitäten vorgenommen, die möglichst nahe an den Durchführungsisolatoren der Kammer angebracht sind,, um einen hohen Resonanzwiderstand des Zyklotronkreises zu erhalten. Die übliche An-Ordnung dieser Schaltelemente bringt nun verschiedene Übelstände mit sich, welche das Arbeiten mit dem Zyklotron verhältnismäßig umständlich gestalten. Die Schaltelemente zur Regelung der Impedanz des Zyklotronkreises befinden sich nämlieh unter Hochspannung und führen Hochfrequenzwechselspannungen von mehreren zehntausend Volt, so daß die Bedienungsgriffe außerordentlich gut isoliert sein müssen, um eine gefahrlose Handhabung zu ermöglichen. Auch das Isolationsproblem dieser Regelorgane selbst stößt auf beträchtliche Schwierigkeiten, wenn in der Kammer Spannungen von über ioooooVolt Verwendung finden sollen. Bei so hohen Spannungen ist es unumgänglich, diesen Schaltelementen eine gewisse Größe oder

as Ausdehnung zu geben, damit nicht ein Durchschlag in der freien Atmosphäre erfolgt. Insbesondere bei den üblichen vorgeschalteten Selbstinduktionen im Zyklotronkreis erhält man dadurch Abmessungen, die bereits vergleichbar mit der Wellenlänge der verwendeten Hochfrequenz werden, wodurch eine nicht unbeträchtliche Abstrahlung von Hochfrequenzleistung stattfindet, die natürlich durch den Röhrengenerator gedeckt werden muß. Unbequem ist ferner der große Platzbedarf dieser Regelorgane, der aus den erwähnten Gründen nicht verringert werden kann.

Diese Mangel sind zwar teilweise bei dem bisher beschriebenen Zyklotron vermieden, bei welchem innerhalb der Beschleunigungskammer Mittel zur SpannungstransfoTHiation für die an die Beschleunigungselektroden zugeführte Hochfrequenzschwingung vorgesehen sind, derart, daß die Amplitude der Hochfrequenzspannung am Ort der Durchführungsisolatoren der Kammer kleiner ist als die Amplitude der zwischen den Beschleunigungselektroden herrschenden Hochfrequenzspannung. Jedoch auch die übliche Anordnung der regelbaren Schaltelemente außerhalb der Kammer gibt in diesem Fall schlechte Resultate, weil öfter eine verhältnismäßig geringe elektrische Kopplung zwischen den außerhalb der Kammer verlaufenden niederohmigen Zuführungen und dem eigentlichen Zyklotronenkreis bevorzugt wird. Die geringe Kopplung schließt ferner eine gleichzeitige Abstimmung des Zyklotronkreises und eine Anpassung der Abschlußimpedanz auf die Anschlußleitungen aus. Selbst bei einer Regelung auf der niederohmigen Seite werden noch umfangreiche Schaltelemente notwendig, obwohl zwar das Isolationsproblem keine so große Rolle mehr spielt, dafür aber wesentlich größere Ströme in den Schaltelementen vorhanden sind. Außerdem ist bei der am meisten gebräuchlichen Verwendung der ausziehbaren Lecherleitung der Raumbedarf nahezu gleich groß wie bei hochspannungsseitiger Regelung.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung vermeidet man nun diese Nachteile der bekannten Einrichtungen und erzielt eine weitere beträchtliche Verbesserung des Zyklotrons dadurch, daß zur elektrischen Abgleichung der resultierenden Impedanz des hochfrequenten Zyklotronkreises wenigstens ein regelbares Abstimmelement im Innern der Beschleunigungskammer angeordnet ist, welches über eine Durchführung von außen bedient werden kann. Die Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, bei der eine innerhalb der Beschleunigungskammer angeordnete Induktivität geregelt werden kann, während die Einrichtung nach Fig. 4 zur Abstimmung des Zyklotronkreises eine von außen einstellbare Kapazität verwendet.

In Fig. 3 ist die Beschleunigungskammer α in der Draufsicht bei abgenommener Deckplatte dargestellt. Die halbdosenförmigen Beschleunigungselektroden b sind mit einer noch innerhalb der Kammer angeordneten, als Spartransformator geschalteten Spule k verbunden, welche dazu dient, die Hochfrequenzspannung so zu transformieren, daß an den Durchführungsisolatoren e nur noch verhältnismäßig geringe ,Spannungen auftreten. Die Eigenfrequenz des Zyklotronkreises ist nun zur Hauptsache durch die gegenseitige Kapazität der beiden Elektroden b und durch die wirksame Selbstinduktion der Spule k bestimmt. Um nun während des Betriebes des Zyklotrons die Spannung an den Elektroden b zu verändern oder die Impedanz des Kreises abzustimmen, sind die beiden Metallstücke / vorgesehen, welche mittels der Einstellorgane m mehr oder weniger in das Spulenfeld eingeschoben werden können und dadurch deren Selbstinduktion innerhalb gewisser Grenzen verändern. Die Einstellorgane m sind über hochvakuumdichte Durchführungen η nach außen geführt, so daß die Selbstinduktion k auch während des Betriebes einstellbar ist. Wie dargestellt, enthalten die Durchführungen eine verbiegsame Membran, vorzugsweise in der Form eines zusammendrückbaren Wellrohres, deren äußerer Rand am Gehäuse vakuumdicht befestigt ist, während das Einstellorgan den mittleren Teil der Membran beispielsweise mittels eines dichtenden Flansches durchdringt. In entsprechender Weise ist es mög-Hch, etwa durch Ausnutzung der Streuung eines Hochfrequenztransformators das für die Betriebsfrequenz wirksame Übersetzungsverhältnis durch Beeinflussung des Streufeldes zu verändern.

Bei der Einrichtung nach Fig. 4 wird nicht eine Selbstinduktion, sondern die wirksame Kapazität des Zyklotronkreises variiert, um die Abstimmung vorzunehmen. Hierzu ist eine Metallplatte 0 vorgesehen, welche über die Stützen s um die außerhalb der Kammer angeordnete Achse q drehbar ist, so daß also der Abstand von 0 gegenüber den Elektroden b veränderbar wird. Die Durchführungen η bestehen dabei vorzugsweise ebenfalls aus Wellrohrstücken.

An Stelle nur einer beweglichen Kondensatorplatte können zwei einstellbare Platten treten, von

denen beispielsweise jede einer Beschleunigungselektrode allein zugeordnet ist. Dadurch läßt sich die Kapazität jeder Beschleunigungselektrode gegen das Gehäuse unabhängig von derjenigen der anderen Elektrode einstellen, so daß man es in der Hand hat, die Spannungsverteilung der beiden Elektroden gegenüber dem Gehäuse festzulegen. Eine solche Symmetrierung ist selbstverständlich auch bei der in Fig. 3 angegebenen Einrichtung möglich. Bei ίο solchen Anordnungen zur Regelung der Spannungsverteilung wird natürlich am besten der Mittelpunkt der Spule k mit dem Gehäuse verbunden.

Der besondere Vorteil der innerhalb der Beschleunigungskammer angeordneten Abstimrnelemente ist hauptsächlich durch den geringeren Raumbedarf gegeben und äußert sich auch darin, daß die Regelorgane zur Abstimmung in bequemer Nähe des Beobachters angebracht werden können. In elektrischer Hinsicht sind die beschriebenen Abstimmelemente denjenigen außerhalb der Kammer zugeschalteten ebenfalls überlegen, weil zur Isolation von Schaltelementen außerhalb der Kammer entweder die dielektrischen Verluste oder die Durchschlagsspannung der Luft bestimmend sind, während bei den innerhalb angeordneten Schaltelementen eine Begrenzung der minimalen Abstände nur durch den autoelektronischen Effekt bestimmt wird, welcher bekanntlich erst bei Feldstärken von mehreren hunderttausend Volt pro Zentimeter maßgebend wird. Besonders vorteilhaft ist ferner die Verhinderung einer hochfrequenten Abstrahlung und die betriebssichere Bauart, weil die Abstimmelemente unmittelbar mit dem Gehäuse galvanisch verbunden werden können.

Bei einem Zyklotron ist man ferner genötigt, die Beschleunigungselektroden im Innern der Kammer durch zusätzliche Maßnahmen zu kühlen. Die Ausführung einer solchen Kühlung bietet nun gewisse Schwierigkeiten, weil die Beschleunigungselektroden im Takt einer Hochfrequenzschwingung beträchtliche Spannungen von etwa 70 000 Volt gegen das Kammergehäuse aufweisen. Man ist bisher so vorgegangen, die Zu- und Wegführung des Kühlmittels für jede der Beschleunigungselektroden durch die die Hochfrequenz führenden Leitungen selbst vorzunehmen. Jeder der beiden aus der Kammer führenden Hochfrequenzfilter besteht aus zwei gewöhnlich konzentrisch zueinander verlaufenden Röhren, von denen die eine zur Zuleitung, die andere zur Ableitung des Kühlwassers dient. Außerhalb der Kammer wird nun der Kühlmittelstromkreis vom Hochfrequenzleiter abgezweigt, wobei die Abzweigung an jedem Leiter über je zwei verhältnismäßig umfangreiche Schlauchspiralen stattfindet, die für die Hochfrequenz als Drosseln wirken sollen. Zur Kühlung beider Elektroden sind also insgesamt vier solcher Drosseln notwendig, von denen allerdings je zwei ineinandergewickelt oder in der Form konzentrisch verlaufender Schläuche oder Röhren zu einer Einheit vereinigt sein können. Wegen der hohen anliegenden Hochfrequenzspannungen nehmen diese Drosseln einen großen Platzbedarf in Anspruch, wenn ein zu starker hochfrequenzmäßiger Nebenschluß, der kostbare Hochfrequenzleistuing verschluckt, vermiiedeni werden soll. Abgesehen vom verwickelten und teuren Aufbau äußert sich ein weiterer Nachteil dieser großen Drosseln in einer zusätzlichen Dämpfung des Zyklotronkreises, die durch Strahlung oder auch durch die unerwünschte Vergrößerung der Kapazität des hochfrequenten Speisekreises hervorgerufen wird. Diese Nachteile lassen sich bei einem erfindungsgemäßen Zyklotron dadurch vermeiden, daß die Hochfrequenzzuführung zu den Beschleunigungselektroden wenigstens teilweise auch gleichzeitig als Kühlmittelstromkreis für die Kühlung der Beschleunigungselektroden dient und die Abzweigung des Kühlmittelstromkreises von der Hochfrequenzzuführung an der Stelle vorgenommen ist, an welcher die Hochfrequenzspannung kleiner ist als die an den Beschleunigungselektroden liegende Hochfrequenzspannung.

Die Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Einrichtung, bei der die Abzweigung des Kühlmittelstromkreises von der Hochfrequenzleitung außerhalb der Beschleunigungskammer erfolgt, während gemäß Fig. 6 diese Abzweigung noch innerhalb der Kammer vorgenommen ist.

In Fig. 5 ist α das Gehäuse der Beschleunigungskammer, in welcher die zu kühlenden, halbdosen- förmigen Beschleunigungselektroden b angeordnet sind. Die Führung des Kühlmittels in den Elektroden selbst ist aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen und kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Die Zu- und Abführung des Kühlmittels geschieht bei jeder der beiden Elektroden b über die konzentrisch ineinandergelegten Rohre r, s, von welchen das Rohr r die Zuführung des Kühlwassers, das Rohr s die Wegleitung des erwärmten Wassers vermittelt. Das Rohr r mit dem darinliegenden Rohr j ist nun zu einer Selbstinduktion aufgewickelt, die sich noch innerhalb der Beschleunigungskammer befindet. Ebenfalls innerhalb der Kammer ist die hochfrequente Speiseleitung t, u an Abgriffe der Rohrspule angelegt, so daß diese als Aufwärts- ^lc>5 transformator wirkt und auf der Speiseleitung t, u, d. h. auch am Orte der Durchführungsisolatoren e, nur verhältnismäßig geringe Spannungen herrschen. Bei der praktischen Ausführung wird man etwa ein Transformationsverhältnis von 1 :25 am Hochfrequenztransformator wählen, so daß nunmehr die Zu- und Wegleitung des Kühlmittels bzw. die Abzweigung des Kühlmittelstroinkreiseis leicht außerhalb der Kammer an der niederohmigen Leitung t, u vorgenommen werden kann. Wegen der niederen Spannungen und der geringen Impedanz der Leitung genügen auch sehr einfache Schlauchspulen, die nur aus wenigen Windungen zu bestehen brauchen und an den Rohrstutzen v, w angeschlossen werden. Die dargestellte Ausführungsform, bei welcher also die Rohrleitung einen Spartransformator für die Hochfrequenzschwingungen bildet, erlaubt in einfacher Weise, die Zuführung des Kühlmittels nur in einen der beiden die Hochfrequenz führenden Leiter, t, vorzunehmen, während der andere Leiter, u, ausschließlich zur Wegleitung

des Kühlmittels verwendet werden kann. Im Gegensatz zu den gebräuchlichen Kühleinrichtungen sind nur zwei einfache, als Drosseln wirkende Schlauchspulen von bescheidenen Abmessungen notwendig. Die Verteilung des Kühlmittels zu den beiden Elektroden wird in der dargestellten Weise im Rohrsystem des Hochfrequenztransformators selbst vorgenommen. Die von den Rohrstutzen ν, w abgewandten Enden der als Drosseln wirkenden

ίο Schlauchspulen werden am besten gemeinsam bis zur Rückkühlanlage und der Umwälzpumpe geführt und zweckmäßig miteinander verdrillt, so daß diese Enden für die betriebsmäßige Frequenz der Wechselströme praktisch miteinander elektrisch verbunden oder kurzgeschlossen sind.

Diese Hochfrequenzdrosseln im Kühlmittelstromkreis kann man ferner noch ganz weglassen, wenn, wie in Fig. 6, der Mittelpunkt χ der Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators mit dem Kammergehäuse verbunden ist und die Zu- und Wegleitung des Kühlmittels über diesen Mittelpunkt stattfindet. Der Vorteil dieser Anordnung besteht vor allem darin, daß die Hochfrequenzleitung t, u induktiv über eine galvanisch getrennte Primärspule an die Sekundär spule angekoppelt werden kann und daß der hochfrequente Speisekreis zwecks weiterer Spannungstransformation im Innern der Kammer Teilstücke von Lecherleitungen besitzen darf, so daß sich eine größere Freiheit hinsichtlich der elektrischen Anpassung ergibt.

Claims (22)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Zyklotron, bei welchem sich innerhalb der die Beschleunigungselektroden enthaltenden Vakuumkammer Mittel zur Spannungstransformation für die zugeführte Hochfrequenzschwingung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungstransformation wenigstens teilweise eine in die Kammer durch die Durchführungsisolatoren eingeführte Lecherleitung dient, die elektrisch so abgestimmt ist, daß wenigstens in der Nähe der Durchführungsisolatoren sich ein Spannungsknoten bildet.
2. 2. Zyklotron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung mittels einer außerhalb der Vakuumkammer angeschlossenen Impedanzanordnung erfolgt.
3. 3. Zyklotron nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Abgleichung der resultierenden Impedanz des hochfrequenten Zyklotronkreises wenigstens ein regelbares Abstimmelement im Innern der Beschleunigungskammer angeordnet ist, welches über eine Durchführung von außen bedient werden kann.
4. 4. Zyklotron nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine zweifache Spannungstransformation mittels eines innerhalb der Kammer angeordneten Hochfrequenztransformators, dessen Primärspule von der Lecherleitung gespeist wird, die wenigstens in der Nähe der Durchführungsisolatoren einen Spannungsknoten aufweist.
5. 5. Zyklotron nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenztransformator als Spartransformator ausgeführt ist, bei welchem die Primärspule einen Teil der Sekundärspule bildet.
6. 6. Zyklotron nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Mittelpunkt der Sekundärspule mit dem Gehäuse der Kammer verbunden ist und die Sekundärspule mit der resultierenden Kapazität zwischen den Beschleunigungselektroden für die Betriebsfrequenz auf Resonanz abgestimmt ist.
7. 7. Zyklotron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecherleitung direkt an die Beschleunigungselektroden angeschlossen ist.
8. 8. Zyklotron nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Kammer an die Lecherleitung Schaltelemente angekoppelt sind, welche ihren Wechselstromwiderstand für den gegen den Hochfrequenzgenerator führenden Teil so umbilden, daß dieser als angepaßte Energieleitung wirkt und Spannungsbäuche von Amplituden, die zu Überschlägen in der Atmosphäre führen können, nicht mehr aufweist.
9. 9. Zyklotron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzgenerator auf einer hochohmigen Primärspule eines Hochfrequenztransformators arbeitet, dessen niederohmige Sekundärspule mit der durch die Durchführungsisolatoren in die Kammer führenden Leitung verbunden ist.
10. 10. Zyklotron nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kammer eine veränderbare Kapazität angeordnet ist.
11. 11. Zyklotron nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklotronkreis mittels einer in der Kammer angeordneten veränderbaren Selbstinduktion abgestimmt werden kann.
12. 12. Zyklotron nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung wenigstens eine verbiegbare Membran aufweist, die am Gehäuse und an dem nach außen führenden, die Membran durchdringenden Einstellorgan vakuumdicht befestigt ist.
13. 13. Zyklotron nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmelement galvanisch mit der Kammerwand verbunden ist.
14. 14. Zyklotron nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Selbstinduktion mittels wenigstens eines Metallstücks erfolgt, welches durch Betätigung des Einstellorgans mehr oder weniger in den Bereich des Spulenfeldes der Selbstinduktion eingetaucht werden kann.
15. 15. Zyklotron nach Anspruch 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Kapazität des Zyklotronkreises mittels wenigstens einer Metallplatte erfolgt, deren Abstand von mindestens einer der Beschleunigungselektroden von außen einstellbar ist.
16. 16. Zyklotron nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung und Bemessung der regelbaren Abstimmelemente, daß

    die Spannungsverteilung der Beschleunigungselektroden gegenüber der Kammerwand wahlweise einstellbar ist.
17. 17. Zyklotron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzführung zu den Beschleunigungselektroden wenigstens teilweise auch gleichzeitig als Kühlmittelstromkreis für die Kühlung der Beschleunigungselektroden dient und die Abzweigung des Kühlmittelstromkreises von· der Hochfarequenzzuführuaig an der Stelle vorgenommen ist, an welcher die Hochfrequenzspainnunig kleiner ist als die an den, Besdhteuiiiguaigseilektroden liegende Hodhf requetizspannuoiig.
18. 18. Zyklotron nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung des Kühlmittelstromkreises außerhalb der Beschleunigungskammer erfolgt.
19. 19. Zyklotron nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung des Kühlmittelstromkreises in unmittelbarer Nähe der Durchführungsisolatoren der Beschleunigungskammer außerhalb derselben erfolgt.
20. 20. Zyklotron nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Kühlmittels in einen hochfrequenzführenden Leiter, die Abführung des Kühlmittels im anderen hochfrequenzführenden Leiter stattfindet und innerhalb der Beschleunigungskammer ein Spartransformator angeordnet ist, in welchem die Verteilung des Kühlmittels zu den Beschleunigungselektroden vorgenommen ist.
21. 21. Zyklotron nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Beschleunigungskammer ein Hochfrequenztransformator vor- gesehen ist, dessen Mittelpunkt der Sekundärwicklung mit dem Kammergehäuse verbunden ist, und daß die Zu- und Wegleitung des Kühlmittels für beide Beschleunigungselektroden über diesen elektrischen Mittelpunkt erfolgt.
22. 22. Zyklotron nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung des Kühlmittelstromkreises von den hochfrequenzführenden Leitern je über eine einfache, als Drossel wirkende Rohrspule stattfindet und die beiden von den Hochfrequenzleitern abgewandten Enden dieser Spulen wenigstens für die betriebsmäßige Frequenz der hochfrequenten Wechselströme elektrisch miteinander verbunden sind.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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