RU2012157719A

RU2012157719A - Электростатический инжектор частиц для высокочастотного ускорителя заряженных частиц

Info

Publication number: RU2012157719A
Application number: RU2012157719/07A
Authority: RU
Inventors: Оливер ХАЙД
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2014-11-27
Also published as: RU2580950C2; US20130082586A1; WO2011147621A1; JP2013528307A; DE102010021963A1; EP2578067A1; CN102893706A; CA2800755A1; BR112012030250A2; CN102893706B; JP6038778B2

Abstract

1. Ускорительный участок для ВЧ ускорителя заряженных частиц с по меньшей мере одним объемным резонатором (31), который выполнен с возможностью ускорения частиц, испускаемых из источника (10) ионов,причем между источником (10) ионов и первым объемным резонатором (31) ускорительного участка осуществляется электростатическое предварительное ускорение на основе потенциальной ямы, иисточник (10) ионов и ускорительный участок, в частности, первый объемный резонатор (31), находятся под одним потенциалом (U0).2. Ускорительный участок по п. 1, отличающийся тем, что на первом объемном резонаторе (31) ускорительного участка размещен электрод (41), который по отношению к источнику (10) ионов находится под потенциалом (U1), так что для частицы, испускаемой из источника (10) ионов, создается ускоряющая потенциальная яма.3. Ускорительный участок по п. 2, отличающийся тем, что электрод (41) выполнен как кольцевой электрод на входе (х1) в первый объемный резонатор (31), который, в частности, выполнен таким образом, что он окружает входное отверстие (32) первого объемного резонатора (31).4. Ускорительный участок по п. 2 или 3, отличающийся тем, что электрод (41) отделен от остальной резонаторной структуры первого объемного резонатора (31) посредством изолятора (42), в частности, посредством кольцевого изоляционного промежутка.5. Ускорительный участок по п. 3, отличающийся тем, что электрод (41) отделен от остальной резонаторной структуры первого объемного резонатора (31) посредством изолятора (42), в частности, посредством кольцевого изоляционного промежутка.6. Ускорительный участок по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что предусмотрен параллельно включенный конденсат

Claims

1. Ускорительный участок для ВЧ ускорителя заряженных частиц с по меньшей мере одним объемным резонатором (31), который выполнен с возможностью ускорения частиц, испускаемых из источника (10) ионов,

причем между источником (10) ионов и первым объемным резонатором (31) ускорительного участка осуществляется электростатическое предварительное ускорение на основе потенциальной ямы, и

источник (10) ионов и ускорительный участок, в частности, первый объемный резонатор (31), находятся под одним потенциалом (U0).

2. Ускорительный участок по п. 1, отличающийся тем, что на первом объемном резонаторе (31) ускорительного участка размещен электрод (41), который по отношению к источнику (10) ионов находится под потенциалом (U1), так что для частицы, испускаемой из источника (10) ионов, создается ускоряющая потенциальная яма.

3. Ускорительный участок по п. 2, отличающийся тем, что электрод (41) выполнен как кольцевой электрод на входе (х1) в первый объемный резонатор (31), который, в частности, выполнен таким образом, что он окружает входное отверстие (32) первого объемного резонатора (31).

4. Ускорительный участок по п. 2 или 3, отличающийся тем, что электрод (41) отделен от остальной резонаторной структуры первого объемного резонатора (31) посредством изолятора (42), в частности, посредством кольцевого изоляционного промежутка.

5. Ускорительный участок по п. 3, отличающийся тем, что электрод (41) отделен от остальной резонаторной структуры первого объемного резонатора (31) посредством изолятора (42), в частности, посредством кольцевого изоляционного промежутка.

6. Ускорительный участок по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что предусмотрен параллельно включенный конденсатор (43), который выполнен и размещен таким образом, чтобы подавлять значительное переменное напряжение электрода (41) относительно остальной резонаторной структурой первого объемного резонатора (31) при работе первого объемного резонатора (31).

7. Ускорительный участок по п. 6, отличающийся тем, что через конденсатор (43) электрод (41) соединен с остальной резонаторной структурой первого объемного резонатора (31).

8. Ускорительный участок по п. 1, отличающийся тем, что потенциальная яма и ВЧ поле, приложенное при работе остального ускорительного участка к первому объемному резонатору (31), таким образом согласованы друг с другом, что тормозящая сила, которая существует ввиду потенциальной ямы при наблюдении в направлении пучка частиц за входом в первый объемный резонатор (31), компенсируется и превышается одновременной ускоряющей силой ВЧ поля, действующего на частицу.

9. Ускорительный участок по п. 1, отличающийся тем, что первый объемный резонатор (31) находится, при наблюдении в направлении пучка частиц, по существу, в области (х2, х3), в которой потенциальная яма оказывает тормозящее воздействие на частицу.

10. Ускорительный участок по п. 1, отличающийся тем, что минимум потенциальной ямы лежит, при наблюдении в направлении пучка частиц, на входе (х1) первого объемного резонатора (31).

11. Способ для ускорения частицы, испускаемой источником (10) ионов, с помощью ВЧ ускорителя частиц, который имеет ускорительный участок с по меньшей мере одним объемным резонатором (31), который со своей стороны выполнен с возможностью ускорения частицы, испускаемой источником (10) ионов, отличающийся тем, что частицу электростатически предварительно ускоряют с помощью потенциальной ямы и после прохождения минимума потенциальной ямы, ввиду притягивающего действия потенциальной ямы на частицу, вновь тормозят.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что частица полностью проходит через потенциальную яму.

13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что потенциальную яму создают с помощью электрода (41), который приводится на первый потенциал U1, в то время как по меньшей мере источник (10) ионов и первый объемный резонатор (31) находятся на отличающемся от него втором потенциале (U0).