RU2038708C1 - Accelerating unit for linear resonant ion accelerator having grid focusing - Google Patents
Accelerating unit for linear resonant ion accelerator having grid focusing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2038708C1 RU2038708C1 SU5022497A RU2038708C1 RU 2038708 C1 RU2038708 C1 RU 2038708C1 SU 5022497 A SU5022497 A SU 5022497A RU 2038708 C1 RU2038708 C1 RU 2038708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- focusing
- linear resonant
- grid
- synchronous
- ion accelerator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ускорителям заряженных частиц и может быть использовано для создания ускорителей ионов прикладного назначения и для реконструкции действующих ускорителей в народном хозяйстве. The invention relates to charged particle accelerators and can be used to create applied ion accelerators and for the reconstruction of existing accelerators in the national economy.
Известны линейные резонансные ускорители ионов, в которых для обеспечения устойчивости движения заряженных частиц используются ускоряющие структуры с фазопеременной фокусировкой, ВЧ квадрупольной и сеточной [1]
Прототипом изобретения является ускоряющая структура для линейного резонансного ускорителя ионов с сеточной фокусировкой, содержащая ВЧ-резонатор с трубками дрейфа, на входных торцах которых закреплены сетки. Недостатком такого ускорителя является малая интенсивность тока ускоренных частиц, не превышающая долей миллиампера. Это связано с тем, что область совместной продольной и поперечной устойчивости в ускорителях данного типа не превышает 60-80о.Known linear resonant ion accelerators, in which to ensure the stability of the movement of charged particles, accelerating structures with phase-variable focusing, HF quadrupole and grid [1] are used
The prototype of the invention is an accelerating structure for a linear resonant ion accelerator with a grid focusing, containing an RF resonator with drift tubes, the grids are fixed at the input ends of them. The disadvantage of this accelerator is the low current intensity of accelerated particles, not exceeding fractions of a milliampere. This is due to the fact that the region of the joint longitudinal and lateral stability in the accelerators of this type does not exceed 60-80.
Целью изобретения является увеличение тока ускоренных частиц за счет увеличения продольной и поперечной устойчивости. The aim of the invention is to increase the current of accelerated particles by increasing the longitudinal and lateral stability.
Указанная цель достигается тем, что на периоде фокусировки расположены две трубки дрейфа, отличающиеся по длине, а сетки установлены на выходных торцах нечетных трубок, причем расстояние между центрами n-го и (n+1)-го зазоров меняется по закoну:
Ln= 1+(-1)n· , где φs1 φs2 фазы пролета синхронной частицей центров первого и второго зазоров, рад φs1,φs2=φo±φ1
β , V скорость синхронной частицы, с скорость света.This goal is achieved by the fact that on the focusing period there are two drift tubes, differing in length, and the grids are installed on the output ends of the odd tubes, and the distance between the centers of the n-th and (n + 1) -th gaps changes according to the law:
L n = 1 + (- 1) n , where φ s1 φ s2 of the phase of passage of a synchronous particle of the centers of the first and second gaps, rad φ s1 , φ s2 = φ o ± φ 1
β , V is the speed of a synchronous particle, with the speed of light.
Таким образом, период фокусировки имеет два зазора со знакопеременными фазами, фазирующий и фокусирующий, и для уменьшения действия дефокусирующих сил на фазирующем зазоре устанавливается дополнительная сетка. Так как признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа не выявлены и в других решениях, авторы делают вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". Thus, the focusing period has two gaps with alternating phases, phasing and focusing, and an additional grid is installed on the phasing gap to reduce the effect of defocusing forces. Since the signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype have not been identified in other solutions, the authors conclude that the proposed solution meets the criterion of "significant differences".
На чертеже схематически изображена часть ускоряюще-фокусирующего канала, где L период фокусировки. The drawing schematically shows part of the accelerating-focusing channel, where L is the focusing period.
Ускоряющая структура содержит ВЧ-резонатор с трубкой дрейфа 1, которые с помощью держателей 2 закреплены на стенках резонатора 3. Сетки 4 установлены на входных торцах всех трубок дрейфа и на выходных торцах нечетных трубок дрейфа. The accelerating structure contains an RF resonator with a
Ускоряющая структура работает следующим образом. При возбуждении ВЧ-полей в резонаторе 3 за счет выбора закона изменения расстояния между центрами соседних зазоров
Ln= 1+(-1)n· , где φs1 φs2 фазы пролета синхронной частицей центров первого и второго зазоров, φs1,φs2=φo±φ1
φo и φ1 постоянная и переменная составляющие синхронной фазы;
β , V скорость синхронной частицы, с скорость света,
обеспечивается существенное увеличение жесткости фазовых колебаний, что приводит к значительному (примерно в два раза) увеличению по сравнению с ускорителями с сеточной фокусировкой области продольного захвата. В то же время установка дополнительных сеток на входе в фазирующий зазор (φs1<0) приводит к тому, что эти зазоры перестают оказывать дефокусирующее воздействие. В результате возрастает жесткость поперечных колебаний.The accelerating structure works as follows. When excitation of the RF fields in the
L n = 1 + (- 1) n , where φ s1 φ s2 of the phase of passage of a synchronous particle of the centers of the first and second gaps, φ s1 , φ s2 = φ o ± φ 1
φ o and φ 1 constant and variable components of the synchronous phase;
β , V is the speed of a synchronous particle, with the speed of light,
a substantial increase in the rigidity of phase oscillations is provided, which leads to a significant (approximately two-fold) increase compared with accelerators with a grid focusing of the longitudinal capture region. At the same time, the installation of additional grids at the entrance to the phasing gap (φ s1 <0) leads to the fact that these gaps cease to have a defocusing effect. As a result, the rigidity of transverse vibrations increases.
Расчеты показывают, что при такой модификации сеточной фокусировки области продольной и поперечной устойчивости оказываются в несколько раз больше, чем в ускорителе с сеточной фокусировкой. Calculations show that with such a modification of the grid focusing, the regions of longitudinal and lateral stability turn out to be several times larger than in the accelerator with grid focusing.
Claims (1)
где фазы пролета синхронной частицей центров первого и второго зазоров, рад;
где φ0 постоянная составляющая синхронной фазы, рад;
φ1 переменная составляющая синхронной фазы, рад;
λ длина волны, см;
vn скорость синхронной частицы в центре n-го зазора, м/с;
c скорость света, м/с.ACCELERATING STRUCTURE FOR A LINEAR RESONANCE ACCELERATOR OF IONS WITH NETWORK FOCUSING, containing an RF resonator with drift tubes, the grids are fixed at the input ends, characterized in that the grids are also mounted on the output ends of the odd tubes, and the distance L between the centers of the n-th tubes + 1) of the clearance varies according to the law:
Where phases of passage by a synchronous particle of the centers of the first and second gaps, glad;
where φ 0 is the constant component of the synchronous phase, rad;
φ 1 variable component of the synchronous phase, rad;
λ wavelength, cm;
v n speed of the synchronous particle in the center of the n-th gap, m / s;
c is the speed of light, m / s.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5022497 RU2038708C1 (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Accelerating unit for linear resonant ion accelerator having grid focusing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5022497 RU2038708C1 (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Accelerating unit for linear resonant ion accelerator having grid focusing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2038708C1 true RU2038708C1 (en) | 1995-06-27 |
Family
ID=21594578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5022497 RU2038708C1 (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Accelerating unit for linear resonant ion accelerator having grid focusing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2038708C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533194C2 (en) * | 2012-12-04 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Институт Теоретической и Экспериментальной Физики" | High-frequency accelerating structure for ion beams extracted from laser plasma |
RU2619923C2 (en) * | 2012-09-04 | 2017-05-22 | Трай Альфа Энерджи, Инк. | Neutral particle beam injector based on negative ions |
RU2741793C2 (en) * | 2017-05-04 | 2021-01-28 | Таэ Текнолоджиз, Инк. | Neutral particle beam based injector based on negative ions |
-
1992
- 1992-01-16 RU SU5022497 patent/RU2038708C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Власов А.Д. Теория линейных ускорителей. М.: Атомиздат, 1965. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619923C2 (en) * | 2012-09-04 | 2017-05-22 | Трай Альфа Энерджи, Инк. | Neutral particle beam injector based on negative ions |
RU2533194C2 (en) * | 2012-12-04 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Институт Теоретической и Экспериментальной Физики" | High-frequency accelerating structure for ion beams extracted from laser plasma |
RU2741793C2 (en) * | 2017-05-04 | 2021-01-28 | Таэ Текнолоджиз, Инк. | Neutral particle beam based injector based on negative ions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nusinovich et al. | Two‐harmonic prebunching of electrons in multicavity gyrodevices | |
RU2038708C1 (en) | Accelerating unit for linear resonant ion accelerator having grid focusing | |
RU192845U1 (en) | MULTI-APERTURE HIGH FREQUENCY SYSTEM FOR ACCELERATING CLUSTER IONS | |
US3953731A (en) | Isotope separation utilizing zeeman compensated magnetic extraction | |
US3784873A (en) | Device for bunching the particles of a beam, and linear accelerator comprising said device | |
Shintake | Nose-cone removed pillbox cavity for high power klystron amplifiers | |
CN1110987C (en) | Separating RF four-pole field accelerating method and equipment | |
JPS58116807A (en) | Frequency multiplier | |
RU2045136C1 (en) | Method of focusing beam of charged particles in linear resonance accelerator | |
US3417280A (en) | Traveling wave time delay device having a magnetic field in the drift region different from that in the delay line regions | |
RU2822923C1 (en) | Linear ion accelerator with asymmetric variable phase focusing | |
SU967252A1 (en) | Accelerating system | |
RU2823496C1 (en) | Method of increasing beam current in linear accelerator with asymmetric phase-variable focusing | |
SU588888A1 (en) | Charged particle acceleration method | |
SU1486036A1 (en) | Method of focusing and accelerating beam of charged particles | |
RU2356124C1 (en) | Low-noise multipole microwave amplifier | |
SU554781A1 (en) | Linear resonant accelerator of protons and hydrogen negative ions | |
SU1748295A1 (en) | Method of matching beam of charged particles with high- frequency accelerating-focusing channel | |
Blotekjaer | A proposed harmonic generator based on cyclotron waves | |
SU256118A1 (en) | METHOD OF ACCELERATING IOPS IN LIPPE ACCELERATORS | |
RU2007776C1 (en) | Method of frequency retuning of pulse electromagnetic radiation | |
Hopkins et al. | Status of LBL/LLNL FEL research for two beam accelerator applications | |
SU1110335A1 (en) | Electronic mw-magnicon device | |
Guo | A compact phase-locked harmonic gyrotron for modern millimeter wave radars | |
Balabin et al. | Application of RF crossed lenses for beam focusing in linac |