EP0127512A1 - Self-focusing accelerating cavity for charged particles - Google Patents

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EP0127512A1
EP0127512A1 EP84400968A EP84400968A EP0127512A1 EP 0127512 A1 EP0127512 A1 EP 0127512A1 EP 84400968 A EP84400968 A EP 84400968A EP 84400968 A EP84400968 A EP 84400968A EP 0127512 A1 EP0127512 A1 EP 0127512A1
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    • H05H7/14—Vacuum chambers
    • H05H7/18—Cavities; Resonators

Abstract

L'invention concerne une cavité accélératrice autofocalisante de particules chargées, destinée à constituer la première ou l'unique cavité (CA) d'une structure accélératrice linéaire (1); cette structure (1) permettant d'accélérer un faisceau de particules chargées selon un axe confondu avec un axe longitudinal (3) de cette structure. La cavité (CA) selon l'invention comporte une paroi d'entrée (8) inclinée sur l'axe longitudinal (3) de manière à former une surface de révolution (10), permettant un effet de focalisation des particules chargées.The invention relates to a self-focusing accelerating cavity of charged particles, intended to constitute the first or single cavity (CA) of a linear accelerating structure (1); this structure (1) making it possible to accelerate a beam of charged particles along an axis coincident with a longitudinal axis (3) of this structure. The cavity (CA) according to the invention comprises an inlet wall (8) inclined on the longitudinal axis (3) so as to form a surface of revolution (10), allowing a focusing effect of the charged particles.

Description

La présente invention concerne une cavité accélératrice autofocalisante de particules chargées, particulièrement destinée à former la première ou l'unique cavité accélératrice d'une structure accélératrice d'accélérateur linéaire.The present invention relates to a self-focusing accelerating cavity of charged particles, particularly intended to form the first or single accelerating cavity of a linear accelerator accelerating structure.

Dans des accélérateurs linéaires de particules chargées, il est connu qu'une difficulté importante est due à la défocalisation du faisceau de particules chargées le long de la structure accélératrice, et cela notamment dans la première partie de l'accélérateur ; cet effet s'affirmant d'autant plus que l'énergie des particules est encore faible.In linear accelerators of charged particles, it is known that a significant difficulty is due to the defocusing of the beam of charged particles along the accelerating structure, and this in particular in the first part of the accelerator; this effect asserting itself all the more since the energy of the particles is still low.

L'une des conséquences de la défocalisation du faisceau est qu'elle augmente le nombre de particules situées hors du domaine d'acceptance de l'accélérateur ; ceci entraînant une dégradation des qualités du faisceau de particules accéléré obtenu, telles que par exemple l'homogénéité en énergie, et peut porter également sur le rendement global de l'accélérateur linéaire.One of the consequences of defocusing the beam is that it increases the number of particles located outside the range of acceptance of the accelerator; this resulting in a degradation of the qualities of the accelerated particle beam obtained, such as for example the energy homogeneity, and can also relate to the overall efficiency of the linear accelerator.

Aussi une correction de cet effet de défocalisation est particulièrement utile dans la première ou éventuellement l'unique cavité accélératrice de la structure accélératrice. Cet effet peut être corrigé en ajoutant des solénoïdes, disposés concentriquement autour de la structure accélératrice, pour créer un champ magnétique correcteur.Also a correction of this defocusing effect is particularly useful in the first or possibly the only accelerating cavity of the accelerating structure. This effect can be corrected by adding solenoids, arranged concentrically around the accelerating structure, to create a corrective magnetic field.

Cette solution peut être envisagée, malgré son coût important, si la structure a une faible section, l'onde électromagnétique injectée dans cette structure pour l'accélération du faisceau ayant une fréquence élevée (généralement 3000 MHZ) ; la longueur d'onde est alors faible et, la fréquence de résonance des cavités accélératrices est obtenue avec de faibles dimensions géométriques de ces dernières.This solution can be envisaged, despite its high cost, if the structure has a small section, the electromagnetic wave injected into this structure for the acceleration of the beam having a high frequency (generally 3000 MHZ); the wavelength is then low and, the resonant frequency of the accelerating cavities is obtained with small geometric dimensions of the latter.

Cette solution est d'autant plus onéreuse et difficile à appliquer, que la section de la structure accélératrice augmente, et devient pratiquement impossible à appliquer quand l'accélérateur linéaire fonctionne en ondes métriques ; le diamètre de la structure accélératrice pouvant alors être compris entre 1 à 2 mètres.This solution is all the more expensive and difficult to apply, as the section of the accelerating structure increases, and becomes practically impossible to apply when the linear accelerator operates in VHF; the diameter of the accelerating structure can then be between 1 to 2 meters.

La présente invention a pour but de corriger la défocalisation d'un faisceau de particules chargées, grâce à l'agencement nouveau d'une cavité accélératrice ; cet agencement étant d'une part, d'un faible coût, comparé à la solution des sélénoides, et d'autre part applicable à tous les cas précédemment mentionnés.The object of the present invention is to correct the defocusing of a beam of charged particles, by virtue of the new arrangement of an accelerating cavity; this arrangement being on the one hand, of low cost, compared to the selenoids solution, and on the other hand applicable to all the cases previously mentioned.

Selon l'invention, une cavité accélératrice autofocalisante de particules chargées, destinée à constituer la première ou l'unique cavité d'une structure accélératrice linéaire, comportant un axe longitudinal autour duquel elle est délimitée par une paroi périphérique ayant une longueur parallèle audit axe longitudinal et reliant une paroi d'entrée à une paroi de sortie par lesquelles ladite cavité accélératrice est délimitée le long dudit axe longitudinal, ledit axe longitudinal étant confondu avec l'axe d'un faisceau de particules chargées accéléré sous l'effet d'une onde électromagnétique et pénétrant dans ladite cavité accélératrice par un orifice d'entrée dont est munie ladite paroi d'entrée, ladite paroi de sortie étant sensiblement perpendiculaire audit axe longitudinal et comportant un orifice de sortie par lequel ledit faisceau sort de ladite cavité accélératrice, est caractérisée en ce que au moins une zone centrale de la paroi d'entrée est inclinée sur ledit axe longitudinal et s'en écarte dans le sens de propagation dudit faisceau, de manière à former une surface de révolution admettant ledit axe longitudinal comme axe de révolution et, constituer par cette surface de révolution une lentille focalisatrice des particules chargées.According to the invention, a self-focusing accelerating cavity of charged particles, intended to constitute the first or the only cavity of a linear accelerating structure, comprising a longitudinal axis around which it is delimited by a peripheral wall having a length parallel to said longitudinal axis and connecting an inlet wall to an outlet wall by which said accelerating cavity is delimited along said longitudinal axis, said longitudinal axis being coincident with the axis of a beam of charged particles accelerated under the effect of a wave electromagnetic and penetrating into said accelerating cavity by an inlet orifice which is provided with said inlet wall, said outlet wall being substantially perpendicular to said longitudinal axis and comprising an outlet orifice through which said beam exits from said accelerator cavity, is characterized in that at least one central area of the inlet wall is inclined on said longitudinal axis and deviates from it in the direction of propagation of said beam, so as to form a surface of revolution admitting said longitudinal axis as axis of revolution and, constituting by this surface of revolution a focusing lens of charged particles.

Nous attribuons l'effet de focalisation des particules chargées, dans une cavité accélératrice selon l'invention, à une distribution des composantes de champ électrique différente de celle existant dans une cavité accélératrice selon l'art antérieur. Les cavités accélératrices pour structure accélératrice linéaire de particules chargées, sont constituées par des cavités résonnantes qui, dans l'art antérieur, comportent une paroi d'entrée normale à J'axe du faisceau de particules ; ces cavités résonnantes sont excitées sur un mode tel, que la composante de champ électrique maximum est sur l'axe du faisceau, des lignes de champ au voisinage de l'axe du faisceau étant alors parallèles à cet axe.We attribute the focusing effect of charged particles, in an accelerating cavity according to the invention, to a distribution of the electric field components different from that existing in an accelerating cavity according to the prior art. Accelerating cavities for linear accelerating structure of particles charged, are constituted by resonant cavities which, in the prior art, have an entry wall normal to the axis of the particle beam; these resonant cavities are excited in such a way that the maximum electric field component is on the beam axis, field lines in the vicinity of the beam axis then being parallel to this axis.

Nous pensons que dans la cavité accélératrice selon l'invention, l'inclinaison de la paroi d'entrée sur l'axe du faisceau, symétriquement par rapport à ce dernier, détermine au champ électrique une composante radiale, tout en conservant la composante maximum de champ électrique sur l'axe du faisceau ; cette composante radiale tendant à ce que les lignes de champ au voisinage de l'axe, convergent vers cet axe, entraînant un effet de focalisation des particules chargées.We believe that in the accelerating cavity according to the invention, the inclination of the entry wall on the axis of the beam, symmetrically with respect to the latter, determines a radial component in the electric field, while retaining the maximum component of electric field on the beam axis; this radial component tending to cause the field lines in the vicinity of the axis to converge towards this axis, causing a focusing effect of the charged particles.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, et des deux figures annexées parmi lesquelles :

  • - la figure 1 montre schématiquement par une vue en coupe longitudinale, une structure accélératrice munie d'une cavité accélératrice autofocalisante conforme à l'invention ;
  • - la figure 2 représente une variante d'une cavité accélératrice autofocalisante selon l'invention.
The invention will be better understood using the description which follows, and the two appended figures among which:
  • - Figure 1 shows schematically in a longitudinal sectional view, an accelerating structure provided with a self-focusing accelerating cavity according to the invention;
  • - Figure 2 shows a variant of a self-focusing accelerating cavity according to the invention.

La figure 1 montre partiellement, une structure accélératrice linéaire 1 de particules chargées comportant une première cavité formée d'une cavité accélératrice CA conforme à l'invention, suivie de n cavités accélératrices Cl,C2, n étant dans l'exemple égal à 2.FIG. 1 partially shows a linear accelerating structure 1 of charged particles comprising a first cavity formed by an accelerating cavity CA according to the invention, followed by n accelerating cavities C1, C2, n being in the example equal to 2.

La structure 1 comporte un axe longitudinal 3, confondu avec l'axe de symétrie de la première cavité CA, et qui constitue également l'axe d'un faisceau de particules (non représenté) se propageant dans le sens de la flèche 2 ; ce faisceau de particules est accéléré grâce à l'énergie d'une onde électromagnétique (non représentée) injectée de manière classique dans la structure par un moyen de couplage 4. Dans l'exemple non limitatif décrit, l'onde électromagnétique est injectée dans une cavité accélératrice Cl, qui suit la première cavité accélératrice CA ; cette onde pouvant également être injectée à un autre niveau, et notamment à celui de la première cavité CA, quand cette dernière constitue d'une manière connue, l'unique cavité accélératrice d'une structure (non représentée).The structure 1 comprises a longitudinal axis 3, coincident with the axis of symmetry of the first cavity CA, and which also constitutes the axis of a beam of particles (not shown) propagating in the direction of the arrow 2; this particle beam is accelerated by the energy of an electromagnetic wave (not shown) conventionally injected into the structure by a coupling means 4. In the nonlimiting example described, the electromagnetic wave is injected into a accelerating cavity C1, which follows the first accelerating cavity CA; this wave can also be injected at another level, and in particular at that of the first cavity CA, when the latter constitutes in a known manner, the only accelerating cavity of a structure (not shown).

Des moyens de couplage entre les cavités CA,C1,C2, ainsi que d'autres détails de la structure accélératrice 1 ne sont pas représentés, cette structure étant, à part la forme d'une paroi d'entrée 8 de la première cavité accélératrice CA selon l'invention, d'un type classique.Coupling means between the cavities CA, C1, C2, as well as other details of the accelerating structure 1 are not shown, this structure being, apart from the shape of an inlet wall 8 of the first accelerating cavity CA according to the invention, of a conventional type.

Dans l'exemple non limitatif décrit, la cavité accélératrice CA comporte une section circulaire, délimitée par une paroi périphérique 30 parallèle à l'axe longitudinal 3 et reliant la paroi d'entrée 8 à une paroi de sortie 12 ; la section de la cavité accélératrice CA étant dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 1, elle n'est pas visible sur cette dernière.In the nonlimiting example described, the accelerating cavity CA has a circular section, delimited by a peripheral wall 30 parallel to the longitudinal axis 3 and connecting the inlet wall 8 to an outlet wall 12; the section of the accelerating cavity CA being in a plane perpendicular to that of FIG. 1, it is not visible on the latter.

Le faisceau de particules provenant par exemple, d'une manière connue d'un canon à électrons suivi d'un élément de glissement (non représentés), pénètre dans la première cavité accélératrice CA par un orifice d'entrée 7 ; cet orifice d'entrée 7 est centré sur l'axe longitudinal 3 ou axe 3 du faisceau, et débouche dans la paroi d'entrée 8 de la première cavité accélératrice CA, le faisceau sortant de cette cavité accélératrice CA par un orifice de sortie 31 dont est munie la paroi de sortie 12.The particle beam coming, for example, in a known manner from an electron gun followed by a sliding element (not shown), enters the first accelerating cavity CA through an inlet orifice 7; this inlet orifice 7 is centered on the longitudinal axis 3 or axis 3 of the beam, and opens into the inlet wall 8 of the first accelerating cavity CA, the beam exiting from this accelerating cavity CA by an outlet orifice 31 with which the outlet wall 12 is provided.

Dans l'exemple non limitatif de la description, la paroi d'entrée 8 comporte une zone centrale ZC qui, à partir de l'orifice d'entrée 7, est inclinée sur l'axe 3 du faisceau et s'en écarte dans le sens 2 de propagation de ce dernier, de manière à former une surface de révolution 10 admettant l'axe 3 du faisceau comme axe de révolution ; cette surface de révolution 10, de forme conique dans l'exemple non limitatif décrit, étant également définie d'une part, par une génératrice formée d'une droite Il confondue dans le plan de la figure avec la surface de révolution 10, et d'autré part, par une directrice constituée d'un cercle 9 qui, dans le plan de la figure, forme une droite représentée en traits pointillés.In the nonlimiting example of the description, the inlet wall 8 comprises a central zone ZC which, from the inlet orifice 7, is inclined on the axis 3 of the beam and deviates from it in the direction 2 of propagation of the latter, so as to form a surface of revolution 10 admitting the axis 3 of the beam as axis of revolution; this surface of revolution 10, of conical shape in the nonlimiting example described, being also defined on the one hand, by a generatrix formed of a straight line It coincides in the plane of the figure with the surface of revolution 10, and d on the other hand, by a director made up of a circle 9 which, in the plane of the figure, forms a straight line represented in dotted lines.

La surface de révolution 10 est liée à une surface périphérique 13 de la paroi d'entrée 8 par une surface intermédiaire 14 ; cette forme de la paroi d'entrée 8, montrée à titre d'exemple non limitatif, étant destinée à obtenir la fréquence de résonance désirée de la cavité CA selon l'invention.The surface of revolution 10 is linked to a peripheral surface 13 of the inlet wall 8 by an intermediate surface 14; this shape of the inlet wall 8, shown by way of nonlimiting example, being intended to obtain the desired resonant frequency of the cavity CA according to the invention.

Des essais ont montré qu'il suffit que l'angle α, formé entre la génératrice 11 et l'axe 3 du faisceau, soit légèrement inférieur à 90° pour obtenir un effet de focalisation des particules chargées. Cet effet étant comparable à celui obtenu par exemple par une lentille électrostatique (non représentée).Tests have shown that it is sufficient for the angle α, formed between the generator 11 and the axis 3 of the beam, to be slightly less than 90 ° in order to obtain a focusing effect of the charged particles. This effect being comparable to that obtained for example by an electrostatic lens (not shown).

Ainsi qu'il a été précédemment expliqué cet effet de focalisation est attribué à l'existence, dans la cavité accélératrice CA selon l'invention, d'une composante radiale de champ électrique, provoquée dans l'exemple non limitatif décrit, par l'inclinaison sur l'axe du faisceau 3 d'une zone centrale ZC de la paroi d'entrée 8 ; des lignes de champ Ll,L2,L3...Ln entre la zone centrale ZC et la paroi de sortie 12, tendent alors à converger de cette zone centrale vers l'axe 3 du faisceau et, tendent à devenir parallèles à ce dernier, la paroi de sortie 12 étant sensiblement perpendiculaire à cet axe 3 du faisceau.As previously explained, this focusing effect is attributed to the existence, in the accelerating cavity CA according to the invention, of a radial component of electric field, caused in the nonlimiting example described, by the inclination on the axis of the beam 3 of a central zone ZC of the inlet wall 8; field lines L1, L2, L3 ... Ln between the central zone ZC and the outlet wall 12, then tend to converge from this central zone towards the axis 3 of the beam and, tend to become parallel to the latter, the outlet wall 12 being substantially perpendicular to this axis 3 of the beam.

Une valeur optimum de l'angleα dépend de l'amplitude désirée de cet effet de focalisation, et sa détermination prend notamment en compte la divergence et l'énergie du faisceau de particules pénétrant dans la cavité accélératrice CA selon l'invention.An optimum value of the angle α depends on the desired amplitude of this focusing effect, and its determination takes into account in particular the divergence and the energy of the beam of particles entering the accelerating cavity CA according to the invention.

Il est à signaler qu'un compromis est à établir entre la valeur de l'angle oC et une hauteur H du cône que constitue la surface de révolution 10, cette hauteur H étant alignée sur l'axe longitudinal 3 ou axe 3 du faisceau. Ce compromis est à établir notamment en fonction d'une distance D minimum à conserver, entre la paroi de sortie 12 et la surface de révolution 10 dont est munie la paroi d'entrée 8 ; ceci afin d'éviter des claquages électriques dus aux différences de potentiel (non représentées) entre la paroi de sortie 12 et l'arête 25 par exemple, formée à la jonction de la surface de révolution 10 et de la surface intermédiaire 14 qui constituent la paroi d'entrée 8.It should be noted that a compromise has to be established between the value of the angle oC and a height H of the cone that constitutes the surface of revolution 10, this height H being aligned on the longitudinal axis 3 or axis 3 of the beam. This compromise has to be established in particular as a function of a minimum distance D to be kept, between the outlet wall 12 and the surface of revolution 10 with which the inlet wall 8 is provided; this in order to avoid electrical breakdowns due to the potential differences (not shown) between the outlet wall 12 and the edge 25 for example, formed at the junction of the surface of revolution 10 and of the intermediate surface 14 which constitute the inlet wall 8.

Ainsi dans le cas par exemple d'une structure accélératrice 1 destinée à fonctionner en onde métrique, pour laquelle ainsi qu'il a été expliqué dans le préambule, la focalisation du faisceau est particulièrement intéressante, une cavité accélératrice CA conforme à l'invention présente des dimensions suivantes, données à titre d'exemple non limitatif :

  • - l'angle d a une valeur de 70° ;
  • - la hauteur H est de 85 millimètres ;
  • - la distance D entre l'arête 25 et la paroi de sortie 12 est de 450 millimètres ;
  • - une distance Dl entre la surface périphérique 13 de la paroi d'entrée 8 et la paroi de sortie 12, et représentant la longueur de la première cavité accélératrice CA, est de 650 millimètres ;
  • - la différence de potentiel crête entre la paroi d'entrée 8, et la paroi opposée 12, étant de l'ordre de 6 à 7 MV.
Thus, in the case for example of an accelerating structure 1 intended to operate in a metric wave, for which, as has been explained in the preamble, the focusing of the beam is particularly advantageous, an accelerating cavity CA according to the present invention of the following dimensions, given by way of nonlimiting example:
  • - the angle of a value of 70 °;
  • - the height H is 85 millimeters;
  • - The distance D between the edge 25 and the outlet wall 12 is 450 millimeters;
  • - A distance Dl between the peripheral surface 13 of the inlet wall 8 and the outlet wall 12, and representing the length of the first accelerating cavity CA, is 650 millimeters;
  • - The peak potential difference between the inlet wall 8, and the opposite wall 12, being of the order of 6 to 7 MV.

Il est à remarquer à ce propos que la génératrice 11 de la surface de révolution 10 pourrait être prolongée, comme il est montré par la ligne en traits pointillés 11A ; la paroi 8 étant ainsi totalement inclinée sur l'axe longitudinal 3 et rejoignant la paroi périphérique 30 à une distance D' de la paroi de sortie 12 ; la hauteur H de la surface de révolution 10, rapportée sur l'axe longitudinal 3, étant dans tous les cas inférieure à une distance D2 constituée par le trajet des particules chargées dans la cavité accélératrice CA le long de l'axe longitudinal 3. Cette configuration est possible dans le cas où la différence de potentiel entre la paroi d'entrée 8 et la paroi opposée 12 est assez faible pour éviter le claquage, comme c'est souvent le cas dans une cavité de prégrou pement ; cette dernière fonction pouvant être avantageusement remplie par la cavité CA selon l'invention, grâce à l'effet de focalisation des particules chargées qu'elle produit.It should be noted in this connection that the generator 11 of the surface of revolution 10 could be extended, as shown by the line in dotted lines 11A; the wall 8 thus being totally inclined on the longitudinal axis 3 and joining the peripheral wall 30 at a distance D 'from the outlet wall 12; the height H of the surface of revolution 10, reported on the longitudinal axis 3, being in all cases less than a distance D2 constituted by the path of the particles charged in the accelerating cavity CA along the longitudinal axis 3. This configuration is possible in the case where the potential difference between the inlet wall 8 and the opposite wall 12 is small enough to avoid breakdown, as is often the case in a pre-groove cavity; this latter function can advantageously be fulfilled by the cavity CA according to the invention, thanks to the focusing effect of the charged particles which it produces.

La surface de révolution 10 de la cavité accélératrice CA selon l'invention, peut également comporter, comme il est montré par la figure 2, une première ou une seconde génératrice courbe 20,21 conférant à la surface de révolution 10, soit une forme convexe grâce à la première génératrice courbe 20, soit une forme concave grâce à la seconde génératrice courbe 21.The surface of revolution 10 of the accelerating cavity CA according to the invention, can also include, as shown in FIG. 2, a first or a second curved generator 20, 21 giving the surface of revolution 10 either a convex shape thanks to the first curved generator 20, or a concave shape thanks to the second curved generator 21.

Cette description non limitative, montre qu'une cavité accélératrice conforme à l'invention permet de focaliser les particules chargées d'un faisceau accéléré dans une structure accélératrice linéaire, grâce à la forme de sa paroi d'entrée 8 ; une telle cavité CA apporte une solution simple et applicable à tous les types d'accélérateurs linéaires.This nonlimiting description shows that an accelerating cavity according to the invention makes it possible to focus the charged particles of an accelerated beam in a linear accelerating structure, thanks to the shape of its inlet wall 8; such a CA cavity provides a simple solution applicable to all types of linear accelerators.

Claims (4)

1. Cavité accélératrice autofocalisante de particules chargées, destinée à constituer la première ou l'unique cavité (CA) d'une structure accélératrice linéaire (1), comportant un axe longitudinal (3) autour duquel elle est délimitée par une paroi périphérique (30) ayant une longueur (D1) parallèle audit axe longitudinal (3) et reliant une paroi d'entrée (8) à une paroi de sortie (12) par lesquelles ladite cavité accélératrice (CA) est délimitée le long dudit axe longitudinal (3), ledit axe longitudinal (3) étant confondu avec l'axe d'un faisceau de particules chargées accéléré sous l'effet d'une onde électromagnétique et pénétrant dans ladite cavité accélératrice (CA) par un orifice d'entrée (7) dont est munie ladite paroi d'entrée (8), ladite paroi de sortie (12) étant sensiblement perpendiculaire audit axe longitudinal (3) et comportant un orifice de sortie (31) par lequel ledit faisceau sort de ladite cavité accélératrice (CA), caractérisée en ce que au moins une zone centrale (ZC) de la paroi d'entrée (8) est inclinée sur ledit axe longitudinal (3) et s'en écarte dans le sens (2) de propagation dudit faisceau, de manière à former une surface de révolution (10) admettant ledit axe longitudinal (3) comme axe de révolution et constituer par cette surface de révolution (10) une lentille focalisatrice des particules chargées.1. Self-focusing accelerating cavity of charged particles, intended to constitute the first or single cavity (CA) of a linear accelerating structure (1), comprising a longitudinal axis (3) around which it is delimited by a peripheral wall (30 ) having a length (D1) parallel to said longitudinal axis (3) and connecting an inlet wall (8) to an outlet wall (12) by which said accelerating cavity (CA) is delimited along said longitudinal axis (3) , said longitudinal axis (3) being coincident with the axis of a beam of charged particles accelerated under the effect of an electromagnetic wave and penetrating into said accelerating cavity (CA) by an inlet orifice (7) of which is provided with said inlet wall (8), said outlet wall (12) being substantially perpendicular to said longitudinal axis (3) and comprising an outlet orifice (31) through which said beam exits from said accelerating cavity (CA), characterized in what at least one central area (ZC) of the inlet wall (8) is inclined on said longitudinal axis (3) and deviates from it in the direction (2) of propagation of said beam, so as to form a surface of revolution (10) admitting said longitudinal axis ( 3) as axis of revolution and constitute by this surface of revolution (10) a focusing lens of the charged particles. 2. Cavité accélératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de révolution (10) comporte une génératrice constituée d'une droite (11) formant avec l'axe longitudinal (3) un angle (α) inférieur à 90°.2. accelerating cavity according to claim 1, characterized in that the surface of revolution (10) comprises a generatrix consisting of a straight line (11) forming with the longitudinal axis (3) an angle (α) less than 90 °. 3. Cavité accélératrice selon la revendication 2, caractérisée en ce que la droite (11) constituant la génératrice forme avec l'axe longitudinal (3) un angle (α) de 70°.3. accelerating cavity according to claim 2, characterized in that the straight line (11) constituting the generator forms with the longitudinal axis (3) an angle (α) of 70 °. 4. Cavité accélératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de révolution (10) comporte une génératrice constituée par une courbe (20,21).4. accelerating cavity according to claim 1, characterized in that the surface of revolution (10) comprises a generator formed by a curve (20,21).
EP84400968A 1983-05-20 1984-05-11 Self-focusing accelerating cavity for charged particles Expired EP0127512B1 (en)

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FR (1) FR2546360B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103068144A (en) * 2012-12-25 2013-04-24 江苏达胜加速器制造有限公司 Accelerating tube with focusing coil

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906896A (en) * 1988-10-03 1990-03-06 Science Applications International Corporation Disk and washer linac and method of manufacture
US5014014A (en) * 1989-06-06 1991-05-07 Science Applications International Corporation Plane wave transformer linac structure
US5381072A (en) * 1992-02-25 1995-01-10 Varian Associates, Inc. Linear accelerator with improved input cavity structure and including tapered drift tubes
DE19940932A1 (en) * 1999-08-27 2001-03-01 Alban Kellerbauer Transforming device for converting higher energy primary ion beam into lower energy ion beam has opening with radius that decreases with distance from entry point

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3359452A (en) * 1965-10-14 1967-12-19 Quentin A Kerns Resonator for supporting non-sinus-oidal preiodic waveforms
FR2038562A5 (en) * 1969-03-19 1971-01-08 Commissariat Energie Atomique Linear accelerator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068397B (en) * 1959-11-05
BE481272A (en) * 1945-12-17
GB658779A (en) * 1947-10-31 1951-10-10 Standard Telephones Cables Ltd Electron lenses for use in vacuum tubes
US3436588A (en) * 1966-11-10 1969-04-01 Varian Associates Electrostatically focused klystron having cavities with common wall structures and reentrant focusing lens housings
DE1764101A1 (en) * 1967-04-10 1972-03-16 Inst De Fizica Atomica Linear accelerator with high intensity

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3359452A (en) * 1965-10-14 1967-12-19 Quentin A Kerns Resonator for supporting non-sinus-oidal preiodic waveforms
FR2038562A5 (en) * 1969-03-19 1971-01-08 Commissariat Energie Atomique Linear accelerator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103068144A (en) * 2012-12-25 2013-04-24 江苏达胜加速器制造有限公司 Accelerating tube with focusing coil

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