EP2578067A1 - Electrostatic particle injector for rf particle accelerators - Google Patents

Electrostatic particle injector for rf particle accelerators

Info

Publication number
EP2578067A1
EP2578067A1 EP11714725.6A EP11714725A EP2578067A1 EP 2578067 A1 EP2578067 A1 EP 2578067A1 EP 11714725 A EP11714725 A EP 11714725A EP 2578067 A1 EP2578067 A1 EP 2578067A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
accelerator
particle
potential
resonator
ion source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11714725.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Oliver Heid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2578067A1 publication Critical patent/EP2578067A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/22—Details of linear accelerators, e.g. drift tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/08—Arrangements for injecting particles into orbits

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for injecting charged particles into a resonator of an RF particle accelerator.
  • a typical RF particle accelerator essentially has an ion source and an accelerator section consisting of a multiplicity of cavity resonators. The charged particles leaving the ion source reach the first cavity resonator of the accelerator path and are accelerated from there to cascade-like in the individual resonators.
  • the "first" cavity resonator is to be understood as the first cavity resonator viewed in the beam direction or acceleration direction.
  • the necessary synchronization ⁇ on the resonators of the accelerator path and the voltage applied to the resonators RF fields is achieved by a corresponding control that controls the RF voltage sources that generates the voltage applied to the individual resonators RF voltages.
  • the cavity resonators are also referred to as RF resonators.
  • a major complication in the construction of such Operachenbe ⁇ accelerator represents the injection of the particles to be accelerated in the first cavity of the accelerator path of the RF particle accelerator.
  • the objective here is that the ion source leaving the charged particles at a sufficiently high speed in the first Hohlraumreso ⁇ nator so that the time of flight of the particles through this first cavity is less than half the RF period and effective and efficient acceleration can be achieved.
  • the following measures a) and b) are taken: a) The ion source is raised to a voltage potential with respect to the accelerator structure, so that the particles until they enter the first cavity resonator already accelerated.
  • an electrode is mounted, which is opposite to the ion source at a potential, so that the accelerating potential well for the particle leaving the ion source is generated.
  • the electrode is formed as a ring electrode at the entry into the first cavity resonator, which is in particular such forms ⁇ out to surround the inlet opening of the first hollow raumresonators.
  • ring electric ⁇ de does not necessarily mean that the section of the Elect ⁇ rode circular.
  • Other cross sections are also conceivable, for example rectangular, elliptical or the like. In principle, it can be assumed that the cross section of the electrode is adapted to the cross section of the jet pipe.
  • the electrode is separated from the rest of the resonator structure of the first cavity by an insulator, in particular by an annular isolation path.
  • an insulator in particular by an annular isolation path.
  • annular does not necessarily mean a circular cross-section.
  • the shape or cross section of the insulator is adapted to the shape of the electrode.
  • a parallel-connected capacitor is provided, which is designed and arranged to suppress a significant alternating voltage of the electrode against the remaining resonator structure of the first resonant cavity during operation of the first resonant cavity.
  • the electrode is connected to the remaining resonator structure of the first cavity.
  • the potential well and an applied during operation of the accelerator structural ⁇ structure at the first resonant cavity RF field are matched such that a decelerating force that prevails seen due to the potential well in particle beam direction behind the entry into the first cavity resonator, by simultaneous acceleration force of the RF field on the particle is balanced and exceeded.
  • the first cavity resonator viewed in the particle beam direction, is located substantially in an area in which the potential well has a decelerating effect on the particle.
  • the minimum of the potential well is seen in the particle beam direction at the entrance of the first cavity resonator.
  • the particle is separated by means of a particle
  • the potential well is completely traversed by the particle, ie up and down.
  • the potential well is generated with an electrode which is brought to a first potential U1, while at least the ion source and the first cavity resonator are located at a second potential U0 different therefrom.
  • a DC voltage between the ion source and the first cavity is generated by a DC potential at an additional electrode, for example. At the entrance to the cavity resonator, is applied.
  • the arrangement according to the invention thus represents a DC voltage potential sink with a potential minimum at the resonator inlet of the first resonant cavity, which accelerates the particle away from the ion source and enters the resonator at an initial speed.
  • both the ion source and the accelerator structure are advantageously at the same potential, preferably at ground potential.
  • the particle would be slowed down when passing through the resonator back to the original, low VELOCITY ⁇ ness of the particles upon leaving the ion source, since the outlet opening of the resonator at the same potential as the source owns or because the particles completely pass through the potential well.
  • the invention due to the common ⁇ seed potential of the ion source and the accelerator structure, in particular of the first cavity resonator, a fully ⁇ continuously, ie, upward and downward traversed DC potential well is available.
  • an RF resonator is located in the region of the braking field region.
  • the at the first resonant cavity anlie- constricting RF field during the accelerating phase, a suffi ⁇ sponding strength to compensate for the decelerating force of the DC ⁇ field by simultaneous acceleration force in the RF field and to exceed so that the particles of the first cavity resonator with can leave a certain speed.
  • FIG. 1 shows a detail of an HF particle accelerator with an ion source and the first cavity resonator with accelerating electrode
  • FIG. 1 shows an HF particle accelerator 1 with an ion source 10 and a particle beam 20 emanating from the ion source 10.
  • an accelerator path 30 which usually has several Having cavity resonators. 1 shows each ⁇ but only the first cavity 31 of the accelerator track 30 in a sectional view. The other cavity resonators do not differ in structure from the cavity resonators commercially available RF accelerator.
  • an electrode 41 is attached which is designed as a ring electrode and the inlet opening 32 of the first cavity resonator 31 surrounds.
  • the ring electrode 41 is separated from the rest of the resonator structure of the first resonant cavity 31 by an insulator 42, which is ideally also annular.
  • a DC voltage source 44 is provided which raises the electrode 41 to the required potential.
  • the dashed curve represents the potential well due to the electrode 41st
  • the ion source and the accelerator ⁇ structure or the accelerator section 30 are on ei ⁇ nem common potential U0. With this potential, the particles leave the ion source 10 at location xl.
  • the first cavity resonator 31 extends in the longitudinal direction from the location x2 to the location x3. For the ion source 10 leaving the particles is due to the lying at the ring electrode 41 at potential Ul ⁇ a potential well, which acts Accelerati ⁇ quietly on the particles and has a minimum at the point x2. In other words, the particles between the location xl and the location x2 experience an acceleration. Since the first resonant cavity 31 is up to the electrode 41 at the potential U0, the ring electrode 41 pas ⁇ -stabilizing particles are then braked.
  • the RF field applied to the first resonant cavity 31 has during the accelerating phase, ie when the electric field forming in the RF resonator 31 has an orientation in the beam direction, a strength sufficient to compensate for the deceleration force of the potential well in the range between x2 and x3 by a simultaneous accel ⁇ nistskraft the RF field and exceed, so that the particle can leave the first cavity resonator at a certain speed .
  • the potentials UO, Ul and the RF field are thus matched to one another such that in the accelerating phase of the RF resonator the acceleration force caused by the RF field is greater than the decelerating force generated by the potential sink .
  • the particle velocity at the outlet of the first cavity ⁇ resonator 31 thus ultimately results solely from the voltage applied to the cavity resonator RF field without the ring electrode 41 and the voltage applied to her Ul has an influence.
  • FIG. 2 shows the situation in the accelerating phase of the RF field.
  • the corresponding HF alternating voltage U HF has an amplitude U2.
  • the potential curve of the HF alternating voltage U HF is shown both in the decelerating phase (U HF , ciec) and in the accelerating phase (U H F, acc).
  • the curve labeled U part icie, eff shows that in the accelerating phase effective potential of to be ⁇ admirenden particles, equivalent to the kinetic energy.

Abstract

The present invention relates to a method and a device for injecting charged particles into the first cavity resonator of an RF particle accelerator. An electrode is provided at the entrance to the first cavity resonator, which electrode is connected to a DC voltage source and generates a potential well that accelerates the particles leaving an ion source towards the first cavity resonator. As a result of the ion source and the accelerator path, i.e. more particularly the cavity resonators of the accelerator path, lying at a common potential, more particularly earth potential, the electrostatic potential well does not contribute to the overall energy of the particles, the overall acceleration effect is brought about by voltage induction in the RF resonator and the DC voltage source is not loaded by the beam current, and so the latter need not be precisely regulated or powerful.

Description

Beschreibung description
Elektrostatischer Teilcheninjektor für HF-Teilchenbeschleuniger Electrostatic particle injector for HF particle accelerator
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode sowie eine Vorrichtung zur Injektion von geladenen Teilchen in einen Resonator eines HF-Teilchenbeschleunigers. Ein typischer HF-Teilchenbeschleuniger weist im Wesentlichen eine Ionenquelle sowie eine Beschleunigerstrecke bestehend aus einer Vielzahl von Hohlraumresonatoren auf. Die die Ionenquelle verlassenden geladenen Teilchen gelangen in den ersten Hohlraumresonator der Beschleunigerstrecke und werden von dort an kaskadenartig in den einzelnen Resonatoren beschleunigt. Unter dem "ersten" Hohlraumresonator ist der in Strahlrichtung bzw. Beschleunigungsrichtung gesehen erste Hohlraumresonator zu verstehen. Die notwendige Synchronisati¬ on der Resonatoren der Beschleunigerstrecke bzw. der an den Resonatoren anliegenden HF-Felder wird durch eine entsprechende Steuerung erreicht, die die HF-Spannungsquellen steuert, die die an den einzelnen Resonatoren anliegenden HF- Spannungen erzeugt. Die Hohlraumresonatoren werden auch als HF-Resonatoren bezeichnet. The present invention relates to a method and apparatus for injecting charged particles into a resonator of an RF particle accelerator. A typical RF particle accelerator essentially has an ion source and an accelerator section consisting of a multiplicity of cavity resonators. The charged particles leaving the ion source reach the first cavity resonator of the accelerator path and are accelerated from there to cascade-like in the individual resonators. The "first" cavity resonator is to be understood as the first cavity resonator viewed in the beam direction or acceleration direction. The necessary synchronization ¬ on the resonators of the accelerator path and the voltage applied to the resonators RF fields is achieved by a corresponding control that controls the RF voltage sources that generates the voltage applied to the individual resonators RF voltages. The cavity resonators are also referred to as RF resonators.
Eine wesentliche Komplikation beim Bau derartiger Teilchenbe¬ schleuniger stellt die Injektion der zu beschleunigenden Teilchen in den ersten Hohlraumresonator der Beschleunigerstrecke des HF-Teilchenbeschleunigers dar. Hier ist das Ziel, die die Ionenquelle verlassenden geladenen Teilchen mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit in den ersten Hohlraumreso¬ nator zu injizieren, so dass die Flugzeit der Teilchen durch diesen ersten Hohlraumresonator weniger als die halbe HF- Periodendauer beträgt und damit eine effektive und effiziente Beschleunigung erfolgen kann. Wegen der sehr geringen Geschwindigkeit von geladenen Teilchen aus typischen Ionenquellen werden bspw. die folgenden Maßnahmen a) bzw. b) getroffen: a) Die Ionenquelle wird auf ein Spannungspotential gegenüber der Beschleunigerstruktur angehoben, so dass die Teilchen bis zum Eintritt in die den ersten Hohlraumresonator bereits vorbeschleunigt sind. Diese Lösung hat jedoch nur begrenzte Wir¬ kung, da die mögliche Spannung zwischen Ionenquelle und Be- Schleunigerstruktur durch die notwendige Hochspannungsisola¬ tion der gesamten Ionenquelle und der Hilfsinstrumente (übli¬ cherweise in Luft) sehr begrenzt ist. Die Alternative eines Beschleunigerrohrs auf Hochspannung verbietet sich üblicher¬ weise. Es ist außerdem eine stabile, genau definierte A major complication in the construction of such Teilchenbe ¬ accelerator represents the injection of the particles to be accelerated in the first cavity of the accelerator path of the RF particle accelerator. The objective here is that the ion source leaving the charged particles at a sufficiently high speed in the first Hohlraumreso ¬ nator so that the time of flight of the particles through this first cavity is less than half the RF period and effective and efficient acceleration can be achieved. Because of the very low velocity of charged particles from typical ion sources, for example, the following measures a) and b) are taken: a) The ion source is raised to a voltage potential with respect to the accelerator structure, so that the particles until they enter the first cavity resonator already accelerated. However, this solution has limited We ¬ effect as the possible tension between ion source and loading Schleunigerstruktur by the necessary high voltage insulators ¬ tion of the entire ion source and the auxiliary instruments (übli ¬ cherweise in air) is very limited. The alternative of an accelerator tube to high voltage usually prohibits ¬ . It's also a stable, well-defined one
Gleichspannungs-Hochspannungsquelle notwendig, die mit dem Strahlstrom belastet wird. b) Der in Strahlrichtung gesehen vordere Teil des Beschleunigers wird mit einer geringeren Frequenz betrieben, als der hintere Teil, womit der anfangs niedrigeren Geschwindigkeit der Teilchen Rechnung getragen wird. Das Frequenzverhältnis ist dabei rational und phasenstarr zu wählen. Hiermit verbun¬ den ist eine komplexere und aufwändigere Steuerung. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit an¬ zugeben, die eine Ionenquelle eines HF-Teilchenbeschleunigers verlassenden Teilchen mit ausreichend hoher Geschwindigkeit in den ersten Hohlraumresonator der Beschleunigerstrecke des HF-Teilchenbeschleunigers zu injizieren. DC high voltage source necessary, which is loaded with the beam current. b) The front part of the accelerator seen in the jet direction is operated at a lower frequency than the rear part, which takes into account the initially lower velocity of the particles. The frequency ratio is rational and phase-locked. Verbun ¬ this is a more complex and complex control. It is an object of the invention to give a possibility to ¬ which to inject an ion source of an RF particle accelerator particles leaving a sufficiently high speed in the first cavity of the accelerator path of the RF particle accelerator.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Bei der erfindungsgemäßen Beschleunigerstrecke für einen HF- Teilchenbeschleuniger mit zumindest einem Hohlraumresonator, der ausgebildet ist, um ein eine Ionenquelle verlassendes Teilchen zu beschleunigen, findet zwischen der Ionenquelle und dem ersten Hohlraumresonator der Beschleunigerstrecke eine elektrostatische Vorbeschleunigung aufgrund einer This object is achieved by the inventions specified in the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims. In the accelerator path according to the invention for an HF particle accelerator with at least one cavity resonator, which is designed to accelerate a particle leaving an ion source, takes place between the ion source and the first cavity resonator of the accelerator path, an electrostatic pre-acceleration due to a
Potentialsenke statt. Dabei liegen die Ionenquelle und die Beschleunigerstrecke, insbesondere der erste Potential sink instead. In this case, the ion source and the accelerator path, in particular the first lie
Hohlraumresonator, auf dem selben Potential. Cavity resonator, at the same potential.
Am ersten Hohlraumresonator der Beschleunigerstrecke ist eine Elektrode angebracht, die gegenüber der Ionenquelle auf einem Potential liegt, so dass die beschleunigende Potentialsenke für das die Ionenquelle verlassende Teilchen erzeugt wird. At the first cavity resonator of the accelerator path, an electrode is mounted, which is opposite to the ion source at a potential, so that the accelerating potential well for the particle leaving the ion source is generated.
Die Elektrode ist als Ringelektrode am Eintritt in den ersten Hohlraumresonator ausgebildet, die insbesondere derart ausge¬ bildet ist, dass sie die Eintrittsöffnung des ersten Hohl- raumresonators umgibt. Dabei muss der Ausdruck "Ringelektro¬ de" nicht unbedingt bedeuten, dass der Querschnitt der Elekt¬ rode kreisförmig ist. Auch andere Querschnitte sind denkbar, bspw. rechteckig, elliptisch o.a. Grundsätzlich ist anzunehmen, dass der Querschnitt der Elektrode an den Querschnitt des Strahlrohres angepasst ist. The electrode is formed as a ring electrode at the entry into the first cavity resonator, which is in particular such forms ¬ out to surround the inlet opening of the first hollow raumresonators. Here, the term "ring electric ¬ de" does not necessarily mean that the section of the Elect ¬ rode circular. Other cross sections are also conceivable, for example rectangular, elliptical or the like. In principle, it can be assumed that the cross section of the electrode is adapted to the cross section of the jet pipe.
Die Elektrode ist von der restlichen Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators durch einen Isolator, insbesondere durch eine ringförmige Isolationsstrecke, getrennt. Auch hier gilt, dass der Ausdruck "ringförmig" nicht unbedingt einen kreisförmigen Querschnitt bedeutet. Idealerweise ist die Form bzw. der Querschnitt des Isolators an die Form der Elektrode angepasst . Alternativ oder zusätzlich ist ein parallelgeschalteter Kondensator vorgesehen, der ausgebildet und angeordnet ist, um eine signifikante Wechselspannung der Elektrode gegen die restliche Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators beim Betrieb des ersten Hohlraumresonators zu unterdrücken. The electrode is separated from the rest of the resonator structure of the first cavity by an insulator, in particular by an annular isolation path. Again, the term "annular" does not necessarily mean a circular cross-section. Ideally, the shape or cross section of the insulator is adapted to the shape of the electrode. Alternatively or additionally, a parallel-connected capacitor is provided, which is designed and arranged to suppress a significant alternating voltage of the electrode against the remaining resonator structure of the first resonant cavity during operation of the first resonant cavity.
Über diesen Kondensator ist die Elektrode mit der restlichen Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators verbunden. Die Potentialsenke und ein im Betrieb der Beschleunigerstruk¬ tur am ersten Hohlraumresonator angelegtes HF-Feld sind derart aufeinander abgestimmt, dass eine abbremsende Kraft, die aufgrund der Potentialsenke in Teilchenstrahlrichtung gesehen hinter dem Eintritt in den ersten Hohlraumresonator vorherrscht, durch gleichzeitige Beschleunigungskraft des HF- Feldes auf das Teilchen ausgeglichen und übertroffen wird. About this capacitor, the electrode is connected to the remaining resonator structure of the first cavity. The potential well and an applied during operation of the accelerator structural ¬ structure at the first resonant cavity RF field are matched such that a decelerating force that prevails seen due to the potential well in particle beam direction behind the entry into the first cavity resonator, by simultaneous acceleration force of the RF field on the particle is balanced and exceeded.
Der erste Hohlraumresonator befindet sich in Teilchenstrahl- richtung gesehen im Wesentlichen in einem Bereich, in dem die Potentialsenke eine abbremsende Wirkung auf das Teilchen hat. The first cavity resonator, viewed in the particle beam direction, is located substantially in an area in which the potential well has a decelerating effect on the particle.
Das Minimum der Potentialsenke liegt in Teilchenstrahlrichtung gesehen am Eintritt des ersten Hohlraumresonators. The minimum of the potential well is seen in the particle beam direction at the entrance of the first cavity resonator.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Beschleunigung eines eine Ionenquelle verlassenden Teilchens mit einem HF- Teilchenbeschleuniger, welcher eine Beschleunigerstrecke mit zumindest einem Hohlraumresonator aufweist, der seinerseits ausgebildet ist, um das die Ionenquelle verlassende Teilchen zu beschleunigen, wird das Teilchen mit Hilfe einer In the method according to the invention for accelerating a particle leaving an ion source with an HF particle accelerator which has an accelerator path with at least one cavity, which in turn is designed to accelerate the particle leaving the ion source, the particle is separated by means of a particle
Potentialsenke elektrostatisch vorbeschleunigt und nach Potential sink electrostatically pre-accelerated and after
Passieren des Minimums der Potentialsenke aufgrund der anziehenden Wirkung der Potentialsenke auf das Teilchen wieder abgebremst. Passing the minimum of the potential well due to the attractive effect of the potential well on the particle braked again.
Die Potentialsenke wird vom Teilchen vollständig, d.h. auf- und abwärts, durchlaufen. Die Potentialsenke wird mit einer Elektrode erzeugt, die auf ein erstes Potential Ul gebracht wird, während sich zumindest die Ionenquelle und der erste Hohlraumresonator auf einem hiervon unterschidlichen, zweiten Potential U0 befinden. Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, eine elektrostati¬ sche Vorbeschleunigung von der Ionenquelle zum ersten Hohlraumresonator der Beschleunigerstrecke mit Hilfe einer Poten¬ tialsenke anzuwenden. Zur Erzeugung der elektrostatischen Vorbeschleunigung wird eine Gleichspannung zwischen der Ionenquelle und dem ersten Hohlraumresonator erzeugt, indem ein Gleichspannungspotential an einer zusätzlichen Elektrode, bspw. am Eintritt in den Hohlraumresonator, angelegt wird. The potential well is completely traversed by the particle, ie up and down. The potential well is generated with an electrode which is brought to a first potential U1, while at least the ion source and the first cavity resonator are located at a second potential U0 different therefrom. According to the invention it is therefore proposed to apply a elektrostati ¬ specific pre-acceleration from the ion source to the first cavity of the accelerator section with the aid of a poten ¬ tialsenke. To generate the electrostatic Pre-acceleration, a DC voltage between the ion source and the first cavity is generated by a DC potential at an additional electrode, for example. At the entrance to the cavity resonator, is applied.
Die erfindungsgemäße Anordnung stellt damit eine Gleichspan- nungs-Potentialsenke mit einem Potentialminimum am Resonatoreintritt des ersten Hohlraumresonators dar, die das Teilchen von der Ionenquelle weg beschleunigt und mit einer Anfangsge- schwindigkeit in den Resonator eintreten lässt. The arrangement according to the invention thus represents a DC voltage potential sink with a potential minimum at the resonator inlet of the first resonant cavity, which accelerates the particle away from the ion source and enters the resonator at an initial speed.
Dabei sind vorteilhaft sowohl die Ionenquelle als auch die Beschleunigerstruktur auf gleichem Potential, vorzugsweise auf Erdpotential. Bei Abwesenheit des für den üblichen Be- schleunigerbetrieb verwendeten HF-Felds im Resonator würde somit die Teilchengeschwindigkeit bei Durchtritt durch den Resonator wieder auf die ursprüngliche, geringe Geschwindig¬ keit der Teilchen bei Verlassen der Ionenquelle abgebremst werden, da die Austrittsöffnung des Resonators das gleiche Potential wie die Quelle besitzt bzw. weil die Teilchen die Potentialsenke vollständig durchlaufen. In Summe bedeutet dies, dass vorteilhafterweise In this case, both the ion source and the accelerator structure are advantageously at the same potential, preferably at ground potential. In the absence of the RF field schleunigerbetrieb used for normal loading in the resonator so the particle would be slowed down when passing through the resonator back to the original, low VELOCITY ¬ ness of the particles upon leaving the ion source, since the outlet opening of the resonator at the same potential as the source owns or because the particles completely pass through the potential well. In sum, this means that advantageously
a) die elektrostatische Potentialsenke nicht zur Gesamtener¬ gie der Teilchen beiträgt, a) does not contribute the electrostatic potential well for Gesamtener ¬ energy of the particles,
b) der gesamte Beschleunigungseffekt durch Spannungsinduktion im HF-Resonator stattfindet, b) the entire acceleration effect takes place by stress induction in the RF resonator,
c) die Gleichspannungsquelle nicht mit dem Strahlstrom be¬ lastet wird, so dass diese weder genau geregelt noch leis¬ tungsfähig sein muss. c) the direct voltage source will not be overloaded ¬ with the jet stream, so this must be neither just nor regulated slightest ¬ ly efficient.
Vorteilhafterweise stellt die Erfindung aufgrund des gemein¬ samen Potentials der Ionenquelle und der Beschleunigerstruktur, insbesondere des ersten Hohlraumresonators, eine voll¬ ständig, d.h. ab- und aufwärts durchlaufene Gleichspannungs- Potentialsenke zur Verfügung. Zusätzlich befindet sich erfindungsgemäß ein HF-Resonator im Bereich des bremsenden Feldbereichs. Bei üblichen Injektoren, bei denen wie einleitend erwähnt, zwischen Ionenquelle und Beschleunigerstruktur bzw. Resonator eine Differenzspannung anliegt, wird das Potential dagegen nur abwärts durchlaufen. Advantageously, the invention due to the common ¬ seed potential of the ion source and the accelerator structure, in particular of the first cavity resonator, a fully ¬ continuously, ie, upward and downward traversed DC potential well is available. In addition, according to the invention, an RF resonator is located in the region of the braking field region. In conventional injectors, where as mentioned in the introduction, between the ion source and accelerator structure or Resonator is applied a differential voltage, the potential, however, only go through downwards.
Zweckmäßigerweise hat das am ersten Hohlraumresonator anlie- gende HF-Feld während der beschleunigenden Phase eine ausrei¬ chende Stärke, um die abbremsende Kraft des Gleichspannungs¬ felds durch gleichzeitige Beschleunigungskraft im HF-Feld auszugleichen und zu übertreffen, so dass das Teilchen den ersten Hohlraumresonator mit einer bestimmten Geschwindigkeit verlassen kann. Conveniently, the at the first resonant cavity anlie- constricting RF field during the accelerating phase, a suffi ¬ sponding strength to compensate for the decelerating force of the DC ¬ field by simultaneous acceleration force in the RF field and to exceed so that the particles of the first cavity resonator with can leave a certain speed.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the exemplary embodiment described below and from the drawings.
Dabei zeigt: Showing:
Figur 1 einen Ausschnitt eines HF-Teilchenbeschleunigers mit einer Ionenquelle und dem ersten Hohlraumreso- nator mit Beschleunigungselektrode, FIG. 1 shows a detail of an HF particle accelerator with an ion source and the first cavity resonator with accelerating electrode,
Figur 2 den Potentialverlauf für ein die Ionenquelle ver¬ lassendes Teilchen. Die Figur 1 zeigt einen HF-Teilchenbeschleuniger 1 mit einer Ionenquelle 10 und einem von der Ionenquelle 10 ausgehenden Teilchenstrahl 20. In Beschleunigungsrichtung, das heißt in der Figur 1 von links nach rechts, ist hinter der Ionenquelle 10 eine Beschleunigerstrecke 30 angeordnet, die üblicherweise mehrere Hohlraumresonatoren aufweist. Die Figur 1 zeigt je¬ doch lediglich den ersten Hohlraumresonator 31 der Beschleunigerstrecke 30 in einer Schnittdarstellung. Die weiteren Hohlraumresonatoren unterscheiden sich im Aufbau nicht von den Hohlraumresonatoren handelsüblicher HF-Beschleuniger. 2 shows the potential profile for the ion source ver ¬ let forming particles. FIG. 1 shows an HF particle accelerator 1 with an ion source 10 and a particle beam 20 emanating from the ion source 10. In the acceleration direction, ie from left to right in FIG. 1, behind the ion source 10 is arranged an accelerator path 30, which usually has several Having cavity resonators. 1 shows each ¬ but only the first cavity 31 of the accelerator track 30 in a sectional view. The other cavity resonators do not differ in structure from the cavity resonators commercially available RF accelerator.
An der in Strahlrichtung gesehen vorderen Seite des ersten Hohlraumresonators 31 ist eine Elektrode 41 angebracht, die als Ringelektrode ausgebildet ist und die Eintrittsöffnung 32 des ersten Hohlraumresonators 31 umgibt. Die Ringelektrode 41 ist von der restlichen Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators 31 durch einen Isolator 42, der idealerweise ebenfalls ringförmig ausgebildet ist, getrennt. Unter der "rest- liehen Resonatorstruktur" des ersten Hohlraumresonators 31 werden bis auf die Elektrode 41 und die Isolierung 42 sämtli¬ che Komponenten des ersten Hohlraumresonators 31 verstanden. Dieser Isolationsring 42 unterdrückt eine signifikante Wech¬ selspannung der Ringelektrode 41 gegen die restliche Resona- torstruktur des ersten Hohlraumresonators 31 beim Betrieb des Resonators 31. Eine solche signifikante Wechselspannung kann beispielsweise verursacht werden durch eine kapazitive Kopp¬ lung mit dem HF-Feld im Resonator. Die Ionenquelle 10 und die restliche Beschleunigerstruktur, insbesondere die Hohlraumresonatoren der Beschleunigerstrecke 30, liegen auf dem selben Potential. Bspw. können diese Komponenten geerdet sein. Zusätzlich oder alternativ zu diesem Isolationsring 42 kann zum selben Zweck auch ein parallel geschalteter KondensatorOn the front side of the first cavity resonator 31 seen in the beam direction, an electrode 41 is attached which is designed as a ring electrode and the inlet opening 32 of the first cavity resonator 31 surrounds. The ring electrode 41 is separated from the rest of the resonator structure of the first resonant cavity 31 by an insulator 42, which is ideally also annular. Under the "residual loan resonator structure" of the first cavity 31 will be understood to the electrode 41 and the insulation 42 sämtli ¬ che components of the first cavity resonator 31st This insulating ring 42 suppresses significant Wech ¬ selspannung the ring electrode 41 against the remaining Resona- gate structure of the first resonant cavity 31 during operation of the resonator 31. Such a significant AC voltage can for example be caused by a capacitive coupler ¬ lung with the RF field in the resonator. The ion source 10 and the remaining accelerator structure, in particular the cavity resonators of the accelerator section 30, are at the same potential. For example. These components can be grounded. In addition or as an alternative to this insulating ring 42, a capacitor connected in parallel may also be used for the same purpose
43 verwendet werden, über den die Elektrode 41 mit der rest¬ lichen Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators 31 verbunden ist. Weiterhin ist eine Gleichspannungsquelle 44 vorgesehen, die die Elektrode 41 auf das benötigte Potential hebt . 43 are used, via which the electrode 41 is connected to the rest ¬ union resonator structure of the first cavity 31. Furthermore, a DC voltage source 44 is provided which raises the electrode 41 to the required potential.
Während nun die Elektrode 41 durch die GleichspannungsquelleWhile now the electrode 41 by the DC voltage source
44 auf ein bestimmtes Potential Ul gebracht wird (siehe Figur 2), liegt der Rest der Anordnung auf einem Potential U0. da¬ bei sind Ul und U0 derart gewählt, dass die die Ionenquelle 10 verlassenden Teilchen in Richtung der Ringelektrode 41 beschleunigt werden. Die Anordnung stellt also eine Gleichspan¬ nungspotentialsenke mit einem Potentialminimum am Resonato- reintritt dar. Die die Ionenquelle 10 verlassenden Teilchen werden von der Quelle 10 weg beschleunigt und treten mit ei¬ ner Anfangsgeschwindigkeit in den Resonator 31 ein. Wie oben erläutert, sind die Ionenquelle 10 und die Beschleu¬ nigerstrecke 30 bis auf die Elektrode 41 auf demselben Poten¬ tial U0. Die hat letztlich zur Folge, dass bei Abwesenheit des HF-Felds, das im normalen Beschleunigerbetrieb am HF- Resonator 31 sowie auch an den übrigen, nicht dargestellten Resonatoren der Beschleunigerstrecke 30 anliegt, der Resona¬ tor 31 die durch die Vorbeschleunigung aufgrund der Ringelektrode 41 erreichte Teilchengeschwindigkeit nach dem 44 is brought to a certain potential Ul (see Figure 2), the rest of the arrangement is at a potential U0. there are at ¬ Ul and U0 is selected such that the ion source 10 leaving the particles are accelerated towards the ring electrode 41st The arrangement provides a DC clamping ¬ voltage potential well with a potential minimum at Resonato- purely occurs. The ion source 10 leaving the particles are accelerated from the source 10 off and enter into the resonator 31 with egg ¬ ner initial velocity. As explained above, the ion source 10 and the Accelerat ¬ niger route 30 to the electrode 41 on the same poten tial ¬ U0. Which ultimately result in the absence of the RF field, which is applied in the normal accelerator operation on the RF resonator 31 and also to the other not shown resonators of the accelerator path 30, the resonators ¬ gate 31 by the pre-acceleration due to the ring electrode 41 reached particle velocity after the
Durchtritt durch den Resonator 31 wieder auf diejenige ur- sprüngliche, geringe Geschwindigkeit reduziert wird, die die Teilchen bei Austritt aus der Ionenquelle 10 aufweisen, da die Austrittsöffnung des Resonators 31 das gleiche Potential wie die Ionenquelle 10 besitzt. Die elektrostatische Potenti¬ alsenke, die die Vorbeschleunigung der die Ionenquelle 10 verlassenden Teilchen bewirkt, trägt demnach nicht zur Gesamtenergie der Teilchen bei. Passage through the resonator 31 is again reduced to the original, low speed, the particles have on exit from the ion source 10, since the outlet opening of the resonator 31 has the same potential as the ion source 10. The electrostatic Potenti ¬ alsenke which causes the pre-acceleration of the ion source 10 leaving the particles, thus not contribute to the total energy of the particles.
Die Figur 2 zeigt den Potentialverlauf für ein die Ionenquel¬ le 10 verlassendes Teilchen, wobei die gestrichelte Kurve die Potentialsenke aufgrund der Elektrode 41 darstellt. Wie oben erwähnt, befinden sich die Ionenquelle und die Beschleuniger¬ struktur beziehungsweise die Beschleunigerstrecke 30 auf ei¬ nem gemeinsamen Potential U0. Mit diesem Potential verlassen die Teilchen die Ionenquelle 10 am Ort xl . Der erste Hohl- raumresonator 31 erstreckt sich in Längsrichtung gesehen vom Ort x2 zum Ort x3. Für die die Ionenquelle 10 verlassenden Teilchen ergibt sich aufgrund des an der Ringelektrode 41 an¬ liegenden Potentials Ul eine Potentialsenke, die beschleuni¬ gend auf die Teilchen wirkt und die ein Minimum am Ort x2 aufweist. Mit anderen Worten erfahren die Teilchen zwischen dem Ort xl und dem Ort x2 eine Beschleunigung. Da sich der erste Hohlraumresonator 31 bis auf die Elektrode 41 auf dem Potential U0 befindet, werden die die Ringelektrode 41 pas¬ sierenden Teilchen anschließend abgebremst. 2 shows the potential profile for the Ionenquel ¬ le 10 exiting particles, the dashed curve represents the potential well due to the electrode 41st As mentioned above, the ion source and the accelerator ¬ structure or the accelerator section 30 are on ei ¬ nem common potential U0. With this potential, the particles leave the ion source 10 at location xl. The first cavity resonator 31 extends in the longitudinal direction from the location x2 to the location x3. For the ion source 10 leaving the particles is due to the lying at the ring electrode 41 at potential Ul ¬ a potential well, which acts Accelerati ¬ quietly on the particles and has a minimum at the point x2. In other words, the particles between the location xl and the location x2 experience an acceleration. Since the first resonant cavity 31 is up to the electrode 41 at the potential U0, the ring electrode 41 pas ¬-stabilizing particles are then braked.
Zweckmäßigerweise hat das am ersten Hohlraumresonator 31 anliegende HF-Feld während der beschleunigenden Phase, d.h. wenn das sich im HF-Resonator 31 ausbildende elektrische Feld eine Orientierung in Strahlrichtung aufweist, eine ausreichende Stärke, um die abbremsende Kraft der Potentialsenke im Bereich zwischen x2 und x3 durch eine gleichzeitige Beschleu¬ nigungskraft des HF-Feldes auszugleichen und zu übertreffen, so dass das Teilchen den ersten Hohlraumresonator mit einer bestimmten Geschwindigkeit verlassen kann. Die Potentiale UO, Ul sowie das HF-Feld sind also derart aufeinander abgestimmt, dass in der beschleunigenden Phase des HF-Resonators die durch das HF-Feld bewirkte Beschleunigungskraft größer ist als die abbremsende Kraft, die durch die Potentialsenke er¬ zeugt wird. Expediently, the RF field applied to the first resonant cavity 31 has during the accelerating phase, ie when the electric field forming in the RF resonator 31 has an orientation in the beam direction, a strength sufficient to compensate for the deceleration force of the potential well in the range between x2 and x3 by a simultaneous accel ¬ nigungskraft the RF field and exceed, so that the particle can leave the first cavity resonator at a certain speed , The potentials UO, Ul and the RF field are thus matched to one another such that in the accelerating phase of the RF resonator the acceleration force caused by the RF field is greater than the decelerating force generated by the potential sink .
Die Teilchengeschwindigkeit am Austritt des ersten Hohlraum¬ resonators 31 ergibt sich somit letztlich alleine aus dem am Hohlraumresonator anliegenden HF-Feld, ohne dass die Ringelektrode 41 und das an ihr anliegende Potential Ul einen Einfluss hat. The particle velocity at the outlet of the first cavity ¬ resonator 31 thus ultimately results solely from the voltage applied to the cavity resonator RF field without the ring electrode 41 and the voltage applied to her Ul has an influence.
In der Figur 2 ist die Situation in der beschleunigenden Pha- se des HF-Feldes dargestellt. Dabei weist die entsprechende HF-Wechselspannung UHF eine Amplitude U2 auf. Dargestellt ist der Potentialverlauf der HF-Wechselspannung UHF sowohl in der abbremsenden Phase (UHF, ciec ) als auch in der beschleunigenden Phase (UHF, acc ) · Die mit Uparticie , eff bezeichnete Kurve zeigt das in der beschleunigenden Phase effektive Potential der zu be¬ schleunigenden Teilchen, gleichbedeutend mit deren kinetischer Energie. FIG. 2 shows the situation in the accelerating phase of the RF field. In this case, the corresponding HF alternating voltage U HF has an amplitude U2. The potential curve of the HF alternating voltage U HF is shown both in the decelerating phase (U HF , ciec) and in the accelerating phase (U H F, acc). The curve labeled U part icie, eff shows that in the accelerating phase effective potential of to be ¬ schleunigenden particles, equivalent to the kinetic energy.

Claims

Patentansprüche claims
1. Beschleunigerstrecke für einen HF-Teilchenbeschleuniger mit zumindest einem Hohlraumresonator (31), der ausgebildet ist, um ein eine Ionenquelle (10) verlassendes Teilchen zu beschleunigen, wobei An accelerator path for an RF particle accelerator having at least one cavity resonator (31) adapted to accelerate a particle leaving an ion source (10), wherein
- zwischen der Ionenquelle (10) und dem ersten  between the ion source (10) and the first
Hohlraumresonator (31) der Beschleunigerstrecke eine elektrostatische Vorbeschleunigung aufgrund einer  Cavity resonator (31) of the accelerator path an electrostatic pre-acceleration due to a
Potentialsenke stattfindet und  Potential sink takes place and
- die Ionenquelle (10) und die Beschleunigerstrecke,  the ion source (10) and the accelerator section,
insbesondere der erste Hohlraumresonator (31), auf dem selben Potential (U0) liegen.  in particular the first cavity resonator (31) lie at the same potential (U0).
2. Beschleunigerstrecke nach Anspruch 1, dadurch 2. accelerator track according to claim 1, characterized
gekennzeichnet, dass am ersten Hohlraumresonator (31) der Beschleunigerstrecke eine Elektrode (41) angebracht ist, die gegenüber der Ionenquelle (10) auf einem Potential (Ul) liegt, so dass die beschleunigende Potentialsenke für das die Ionenquelle (10) verlassende Teilchen erzeugt wird. in that an electrode (41) which is at a potential (U1) opposite the ion source (10) is mounted on the first cavity resonator (31) of the accelerator path, so that the accelerating potential well for the particle leaving the ion source (10) is produced ,
3. Beschleunigerstrecke nach Anspruch 2, dadurch 3. accelerator section according to claim 2, characterized
gekennzeichnet, dass die Elektrode (41) als Ringelektrode am Eintritt (xl) in den ersten Hohlraumresonator (31) ausgebil- det ist, die insbesondere derart ausgebildet ist, dass sie die Eintrittsöffnung (32) des ersten Hohlraumresonators (31) umgibt . in that the electrode (41) is designed as a ring electrode at the inlet (xl) in the first cavity resonator (31), which is designed in particular such that it surrounds the inlet opening (32) of the first cavity resonator (31).
4. Beschleunigerstrecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (41) von der restlichen Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators (31) durch einen Isolator (42), insbesondere durch eine ringförmige Iso¬ lationsstrecke, getrennt ist. 4. accelerator section according to claim 2 or 3, characterized in that the electrode (41) from the remaining resonator structure of the first cavity resonator (31) by an insulator (42), in particular by an annular Iso ¬ lationsstrecke, is separated.
5. Beschleunigerstruktur nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein parallelgeschalteter Kondensator (43) vorgesehen ist, der ausgebildet und angeordnet ist, um eine signifikante Wechselspannung der Elektrode (41) gegen die restliche Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators (31) beim Betrieb des ersten Hohlraumresonators (31) zu unterdrücken. 5. Accelerator structure according to one of claims 2 to 4, characterized in that a parallel-connected capacitor (43) is provided, which is designed and arranged to provide a significant AC voltage of the electrode (41). against the remaining resonator structure of the first cavity resonator (31) during operation of the first cavity resonator (31) to suppress.
6. Beschleunigerstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über den Kondensator (43) die Elektrode (41) mit der restlichen Resonatorstruktur des ersten Hohlraumresonators (31) verbunden ist. 6. accelerator structure according to claim 5, characterized in that via the capacitor (43), the electrode (41) with the remaining resonator structure of the first cavity resonator (31) is connected.
7. Beschleunigerstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentialsenke und ein im Betrieb der Beschleunigerstruktur am ersten Hohlraumresonator (31) angelegtes HF-Feld derart aufeinander abge¬ stimmt sind, dass eine abbremsende Kraft, die aufgrund der Potentialsenke in Teilchenstrahlrichtung gesehen hinter dem Eintritt in den ersten Hohlraumresonator (31) vorherrscht, durch gleichzeitige Beschleunigungskraft des HF-Feldes auf das Teilchen ausgeglichen und übertroffen wird. 7. An accelerator structure according to one of the preceding claims, characterized in that the potential well and an operating in the accelerator structure on the first cavity (31) applied RF field are abge so abge ¬ true that a decelerating force seen due to the potential well in particle beam direction beyond the entrance to the first cavity resonator (31), is compensated and surpassed by simultaneous acceleration force of the RF field on the particle.
8. Beschleunigerstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Hohl¬ raumresonator (31) in Teilchenstrahlrichtung gesehen in einem Bereich (x2, x3) befindet, in dem die Potentialsenke eine ab¬ bremsende Wirkung auf das Teilchen hat. 8. Accelerator structure according to one of the preceding claims, characterized in that the first hollow space ¬ resonator (31) seen in the particle beam direction in a range (x2, x3) is located, in which the potential sink has a braking effect ¬ braking effect on the particle.
9. Beschleunigerstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Minimum der Poten¬ tialsenke in Teilchenstrahlrichtung gesehen am Eintritt (xl) des ersten Hohlraumresonators (31) liegt. 9. accelerator structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the minimum of the poten ¬ tialsenke seen in particle beam at the entry (xl) is of the first cavity (31).
10. Verfahren zur Beschleunigung eines eine Ionenquelle (10) verlassenden Teilchens mit einem HF-Teilchenbeschleuniger, welcher eine Beschleunigerstrecke mit zumindest einem 10. A method for accelerating an ion source (10) leaving particle with an RF particle accelerator, which has an accelerator path with at least one
Hohlraumresonator (31) aufweist, der seinerseits ausgebildet ist, um das die Ionenquelle (10) verlassende Teilchen zu beschleunigen, Cavity resonator (31), which in turn is designed to accelerate the particles leaving the ion source (10),
dadurch gekennzeichnet, dass das Teilchen mit Hilfe einer Potentialsenke elektrostatisch vorbeschleunigt und nach Passieren des Minimums der characterized in that the particle electrostatically accelerated by means of a potential well and after passing the minimum of the
Potentialsenke aufgrund der anziehenden Wirkung der Potential sink due to the attractive effect of
Potentialsenke auf das Teilchen wieder abgebremst wird. Potential sink on the particle is slowed down again.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentialsenke vom Teilchen vollständig durchlaufen wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that the potential well is completely traversed by the particle.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch 12. The method according to claim 10 or 11, characterized
gekennzeichnet, dass die Potentialsenke mit einer Elektrode (41) erzeugt wird, die auf ein erstes Potential Ul gebracht wird, während sich zumindest die Ionenquelle (10) und der erste Hohlraumresonator (31) auf einem hiervon characterized in that the potential well is generated with an electrode (41) which is brought to a first potential Ul, while at least the ion source (10) and the first cavity resonator (31) on one of them
unterschidlichen, zweiten Potential U0 befinden. different, second potential U0 are located.
EP11714725.6A 2010-05-28 2011-04-04 Electrostatic particle injector for rf particle accelerators Withdrawn EP2578067A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010021963A DE102010021963A1 (en) 2010-05-28 2010-05-28 Electrostatic particle injector for HF particle accelerator
PCT/EP2011/055202 WO2011147621A1 (en) 2010-05-28 2011-04-04 Electrostatic particle injector for rf particle accelerators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2578067A1 true EP2578067A1 (en) 2013-04-10

Family

ID=44487209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11714725.6A Withdrawn EP2578067A1 (en) 2010-05-28 2011-04-04 Electrostatic particle injector for rf particle accelerators

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20130082586A1 (en)
EP (1) EP2578067A1 (en)
JP (1) JP6038778B2 (en)
CN (1) CN102893706B (en)
BR (1) BR112012030250A2 (en)
CA (1) CA2800755A1 (en)
DE (1) DE102010021963A1 (en)
RU (1) RU2580950C2 (en)
WO (1) WO2011147621A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114018729B (en) * 2021-11-02 2022-05-17 上海交通大学 Micro-particle accelerating device based on MEMS technology

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011087A (en) * 1955-02-08 1961-11-28 Applied Radiation Corp Device and method for producing electron beams
US2836759A (en) * 1955-07-22 1958-05-27 Stirling A Colgate Linear accelerator
US3489943A (en) * 1966-11-14 1970-01-13 Ion Physics Corp System for generating intense pulses of microwave power using traveling wave acceleration means
US3916246A (en) * 1973-08-20 1975-10-28 Varian Associates Electron beam electrical power transmission system
US5084682A (en) * 1990-09-07 1992-01-28 Science Applications International Corporation Close-coupled RF power systems for linacs
JP2617240B2 (en) * 1990-11-16 1997-06-04 株式会社島津製作所 Control method of acceleration energy in high frequency quadrupole accelerator
FR2684512B1 (en) * 1991-11-28 1997-04-18 Commissariat Energie Atomique RESONANT CAVITY ELECTRON ACCELERATOR.
US5365070A (en) * 1992-04-29 1994-11-15 The Regents Of The University Of California Negative ion beam injection apparatus with magnetic shield and electron removal means
JP2529924B2 (en) * 1993-04-05 1996-09-04 電気興業株式会社 High frequency particle accelerator
US8581523B2 (en) * 2007-11-30 2013-11-12 Mevion Medical Systems, Inc. Interrupted particle source
JP4517097B2 (en) * 2008-02-27 2010-08-04 株式会社アキュセラ Accelerator generating electron beam

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011147621A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102893706A (en) 2013-01-23
BR112012030250A2 (en) 2016-09-20
CN102893706B (en) 2017-11-17
WO2011147621A1 (en) 2011-12-01
CA2800755A1 (en) 2011-12-01
RU2580950C2 (en) 2016-04-10
JP2013528307A (en) 2013-07-08
DE102010021963A1 (en) 2011-12-01
US20130082586A1 (en) 2013-04-04
JP6038778B2 (en) 2016-12-07
RU2012157719A (en) 2014-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009005542B3 (en) MASS SPECTROMETER WITH VOLTAGE STABILIZATION BY MEANS OF DUMMY LOAD
EP1269803B1 (en) Plasma accelerator arrangement
EP2823694A1 (en) Method and device for packetizing a beam-charged particle
DE102014001591A1 (en) Particle accelerator and medical device
DE102014219016B4 (en) Method for controlling a standing wave accelerator
DE1222589B (en) Device for generating a space-charge-neutralized beam of charged particles
DE1153463B (en) Plasma generator for generating a continuous plasma jet
DE2430270A1 (en) LINEAR ACCELERATOR
WO2011147621A1 (en) Electrostatic particle injector for rf particle accelerators
DE102014219018A1 (en) Electron linear accelerator systems
DE10335836B4 (en) Mass spectrometry method with formation of multiple axial capture regions in an ion trap
DE954814C (en) Process for removing the particles accelerated in an induction accelerator and equipment for carrying out the process
DE2120931A1 (en) Particle pre-accelerator
DE2754791A1 (en) RACE TRACK MICROTRON
DE1906951A1 (en) Method and device for generating a family of electron beams
WO2006119966A2 (en) Method and devices for the mass-selective transport of ions
DE102011104858A1 (en) A method of producing high energy electron beams of ultrashort pulse length, width, divergence and emittance in a hybrid laser plasma accelerator
DE1206532B (en) Method and apparatus for accelerating the electrically charged particles of an ionized gas
DE102010039030A1 (en) Ion mirror/reflectron for flight time mass spectrometer, has reflectron stage for generating electric field, where reflectron stage includes sets of electrodes having different thicknesses and arranged alternating to each other
DE1498644A1 (en) Electrostatic Particle Separator
DE2454458A1 (en) HIGH FREQUENCY PLASMA ENGINE
WO2008052614A1 (en) Betatron comprising a contraction and expansion coil
DE4305524C2 (en) Device for removing ions
DE102010009020A1 (en) Apparatus and method for injecting charged particles into a particle accelerator and accelerator device
DE1936102C (en) Heavy ion accelerator with an electrostatic tandem arrangement, with two deflecting magnetic mirrors, with a gas transfer section and with solid-state foils for stripping electrons from the ions

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20121106

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20131101