RU2529372C2 - Linear electron accelerator - Google Patents

Linear electron accelerator Download PDF

Info

Publication number
RU2529372C2
RU2529372C2 RU2012141082/07A RU2012141082A RU2529372C2 RU 2529372 C2 RU2529372 C2 RU 2529372C2 RU 2012141082/07 A RU2012141082/07 A RU 2012141082/07A RU 2012141082 A RU2012141082 A RU 2012141082A RU 2529372 C2 RU2529372 C2 RU 2529372C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microwave
accelerator
electron
resonator
physics
Prior art date
Application number
RU2012141082/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012141082A (en
Inventor
Николай Владимирович Андреев
Владимир Михайлович Белугин
Алексей Евгеньевич Васильев
Наталия Владимировна Куликова
Николай Евгеньевич Розанов
Original Assignee
Николай Владимирович Андреев
Владимир Михайлович Белугин
Алексей Евгеньевич Васильев
Наталия Владимировна Куликова
Николай Евгеньевич Розанов
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 Николай Владимирович Андреев, Владимир Михайлович Белугин, Алексей Евгеньевич Васильев, Наталия Владимировна Куликова, Николай Евгеньевич Розанов filed Critical Николай Владимирович Андреев
Priority to RU2012141082/07A priority Critical patent/RU2529372C2/en
Publication of RU2012141082A publication Critical patent/RU2012141082A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2529372C2 publication Critical patent/RU2529372C2/en

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to physics and charged particle beam engineering, specifically to linear accelerators. The disclosed linear electron accelerator can be sued in physics, medicine and radiation technologies for sterilising medical articles, X-ray inspection of large cargo and inspecting thick-walled metal objects. The accelerator comprises an electron injector, an accelerating cavity in the form of a biperiodic line of coupled cells, a microwave generator, a vacuum pump, power supply and a control device. In order to use the accelerator with microwave generators of different power rating without replacing the accelerating cavity, the microwave power input cell includes a piston for adjusting the resonance frequency thereof, and the dimensions of the coupling slit are controlled using removable contact plates.
EFFECT: high reliability and service life, longer continuous operation, enabling use of different microwave sources to obtain electron beams of different power.
1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области ускорения заряженных частиц, конкретно к технике линейных ускорителей электронов. Оно может быть использовано для создания компактных сверхвысокочастотных ускорителей электронов с большой интенсивностью пучка, необходимых для исследований в области физики и радиационной химии, для радиационной терапии онкологических заболеваний, а также для радиационных технологий - стерилизации медицинских изделий и медицинских отходов, рентгенографической инспекции крупногабаритных грузов, контроля качества изготовления толстостенных металлических объектов.The invention relates to the field of acceleration of charged particles, specifically to the technique of linear electron accelerators. It can be used to create compact microwave electron accelerators with high beam intensities needed for research in the field of physics and radiation chemistry, for radiation therapy of cancer, as well as for radiation technologies - sterilization of medical devices and medical waste, radiographic inspection of bulky goods, control manufacturing quality of thick-walled metal objects.

Уровень техникиState of the art

Линейные ускорители электронов часто применяются для получения пучков ускоренных электронов с энергиями порядка единиц или десятков мегаэлектронвольт (МэВ). В настоящее время имеется большая потребность в ускорителях интенсивных электронных пучков, предназначенных для радиационных технологий.Linear electron accelerators are often used to produce beams of accelerated electrons with energies of the order of units or tens of megaelectron-volts (MeV). Currently, there is a great need for accelerators of intense electron beams designed for radiation technology.

В частности, актуальной задачей является создание установок для радиационной стерилизации медицинских приборов и материалов с помощью ускоренных электронов. Обычно в таких установках энергия ускоренных электронов составляет от 5 до 10 МэВ, что обеспечивает получение достаточной глубины и равномерности просвечивания коробок с изделиями.In particular, the urgent task is to create installations for radiation sterilization of medical devices and materials using accelerated electrons. Typically, in such installations, the energy of accelerated electrons is from 5 to 10 MeV, which provides sufficient depth and uniformity of transmission of boxes with products.

В последнее время большой интерес проявляется к созданию комплексов рентгенографической инспекции, которые предназначены для быстрого контроля крупногабаритных грузов (морских и автомобильных контейнеров, грузовых и легковых автомобилей) с целью обнаружения взрывчатых веществ и контрабанды. Для таких комплексов также необходимы пучки ускоренных электронов с энергиями 5-10 МэВ.Recently, great interest has been shown in the creation of X-ray inspection complexes, which are designed for the rapid control of bulky goods (sea and automobile containers, trucks and cars) in order to detect explosives and smuggling. Beams of accelerated electrons with energies of 5–10 MeV are also necessary for such complexes.

Актуальной задачей является создание линейных ускорителей электронов с локальной биологической защитой, выполненной из металлических блоков. Применение локальной защиты позволяет избежать строительства зданий с толстыми (до 3 метров) бетонными стенами и значительно ускорить и удешевить создание радиационно-технологических установок. В частности, использование ускорителей с локальной радиационной защитой позволит создавать установки для радиационной стерилизации медицинских изделий, которые могут располагаться в обычных помещениях в клиниках и на небольших предприятиях.An urgent task is the creation of linear electron accelerators with local biological protection made of metal blocks. The use of local protection avoids the construction of buildings with thick (up to 3 meters) concrete walls and significantly accelerates and cheapens the creation of radiation-technological installations. In particular, the use of accelerators with local radiation protection will make it possible to create installations for radiation sterilization of medical devices, which can be located in ordinary rooms in clinics and in small enterprises.

При указанных энергиях ускоренных электронов для надежной защиты персонала от радиации необходимо иметь толщину защиты, выполненной из стали, порядка 0,5 метра и даже больше. Такая защита может весить несколько десятков тонн. Поэтому размеры ускорителя имеют исключительную важность, которая может определять практическую целесообразность создания установки.At the indicated energies of accelerated electrons, for reliable protection of personnel from radiation, it is necessary to have a thickness of protection made of steel of the order of 0.5 meters and even more. Such protection can weigh several tens of tons. Therefore, the size of the accelerator is of critical importance, which may determine the practical feasibility of creating the installation.

Обычно линейный ускоритель электронов содержит инжектор пучка электронов и сверхвысокочастотную (СВЧ) ускоряющую систему. Ускоритель содержит также СВЧ генератор, питающий ускоряющую систему, а также устройства для откачки объема ускорителя до высокого вакуума, водяного охлаждения резонатора, питания и управления. Как правило, ускорители для стерилизации и инспекции работают в импульсном режиме.Typically, a linear electron accelerator comprises an electron beam injector and a microwave frequency accelerating system. The accelerator also contains a microwave generator that feeds the accelerating system, as well as devices for pumping the volume of the accelerator to high vacuum, water cooling of the resonator, power and control. As a rule, accelerators for sterilization and inspection operate in a pulsed mode.

В качестве СВЧ ускоряющей системы в настоящее время обычно используется система со стоячей волной. Она представляет собой резонатор, содержащий бипериодическую структуру в виде цепочки связанных ячеек, расположенных на одной оси, в которой возбуждается стоячая π/2-волна. В резонаторе ускоряющие ячейки чередуются с ячейками связи, сдвиг фазы поля СВЧ волны между соседними ячейками равен π/2, а поля в ускоряющих ячейках являются противофазными. Эта бипериодическая структура имеет минимальные поперечные размеры по сравнению с другими известными структурами, что чрезвычайно важно для установки с локальной защитой.As a microwave accelerating system, a standing wave system is currently commonly used. It is a resonator containing a biperiodic structure in the form of a chain of connected cells located on one axis in which a standing π / 2 wave is excited. In the resonator, accelerating cells alternate with communication cells, the phase shift of the microwave field between adjacent cells is π / 2, and the fields in the accelerating cells are antiphase. This biperiodic structure has minimal transverse dimensions compared to other known structures, which is extremely important for installations with local protection.

В инжекторе электронов, как правило, используется термоэмиссионный катод. Чтобы уменьшить длину ускорителя, инжектор располагается непосредственно рядом с ускоряющим резонатором, так что между инжектором и первой ячейкой резонатора находится только разделительная стенка.An electron injector typically uses a thermionic cathode. To reduce the length of the accelerator, the injector is located directly next to the accelerating resonator, so that between the injector and the first cavity cell there is only a dividing wall.

Разработка установок с локальной радиационной защитой стала возможной после создания компактного линейного ускорителя, в котором отсутствуют специальные устройства для фокусировки электронного пучка. В таком ускорителе группировка пучка электронов в сгустки, ускорение сгустков и фокусировка пучка осуществляются электромагнитным полем в резонаторе (см., например, Белугин В.М., Пироженко В.М., Розанов Н.Е., Симонов К.Г. «Источник проникающего излучения». Патент РФ №2245588 от 14.02.2003 и Андреев Н.В., Белугин В.М., Пироженко В.М., Розанов Н.Е. "Линейный ускоритель". Патент РФ №2392782). Ускоритель, описанный в патенте 2392782, можно рассматривать в качестве прототипа.The development of installations with local radiation protection became possible after the creation of a compact linear accelerator, in which there are no special devices for focusing the electron beam. In such an accelerator, the bunching of an electron beam into bunches, the acceleration of bunches, and the focusing of the beam are carried out by an electromagnetic field in the cavity (see, for example, Belugin V.M., Pirozhenko V.M., Rozanov N.E., Simonov K.G. “Source penetrating radiation. ”RF Patent No. 225588 dated 02/14/2003 and Andreev N.V., Belugin V.M., Pirozhenko V.M., Rozanov N.E.“ Linear Accelerator. RF Patent No. 2392782). The accelerator described in patent 2392782, can be considered as a prototype.

Предложенный ускоритель позволяет получить большую мощность электронного пучка и соответственно высокую производительность стерилизационной или инспекционной установки за счет введения в конструкцию ускорителя апертурного фильтра и постепенного или ступенчатого увеличения диаметра апертуры в дрейфовых трубках. Конструкция резонатора такого ускорителя и параметры электронного пучка рассчитываются исходя из мощности СВЧ генератора. Резонатор имеет заданную связь с волноводным трактом, которая определяется мощностью СВЧ потерь в резонаторе и нагрузкой пучком. Величина этой связи определяется размерами щели в ячейке ввода, а сама ячейка ввода, как и все остальные ячейки резонатора, должна быть настроена на рабочую частоту с большой точностью от 0,03% до 0,1% относительно рабочей частоты резонатора. Настройка ячейки ввода (как и остальных ячеек резонатора), включая подбор размера щели связи, производится механическим путем за счет изменения (проточки) тех или иных размеров. После изготовления резонатора (пайки ячеек в единое целое) в водородной печи в описанной конструкции ячейку ввода нельзя перестроить по частоте. Соответственно отсутствует возможность изменения величины связи резонатора с волноводным трактом после изготовления резонатора, что ограничивает возможность изменения вводимой в резонатор СВЧ мощности. В случае, например, использования более мощного СВЧ генератора с целью увеличения мощности пучка (а разработка и внедрение более мощных вакуумных приборов происходит постоянно) потребуется увеличить связь волновода с резонатором (увеличение щели связи). Увеличение щели связи понизит частоту ячейки ввода, соответственно изменится распределение электромагнитных полей в ячейках резонатора относительно оптимального и нарушится процесс ускорения электронного пучка, что приведет к увеличению потерь пучка электронов в процессе ускорения и уменьшения мощности электронного пучка. В этом случае, чтобы сохранить оптимальный процесс ускорения электронного пучка, потребуется замена ускоряющего резонатора.The proposed accelerator makes it possible to obtain a large electron beam power and, accordingly, a high performance of a sterilization or inspection installation due to the introduction of an aperture filter into the design of the accelerator and a gradual or stepwise increase in the diameter of the aperture in drift tubes. The design of the resonator of such an accelerator and the parameters of the electron beam are calculated based on the power of the microwave generator. The resonator has a predetermined connection with the waveguide path, which is determined by the power of microwave losses in the resonator and the beam load. The magnitude of this connection is determined by the size of the slit in the input cell, and the input cell itself, like all other cavity cells, must be tuned to the operating frequency with great accuracy from 0.03% to 0.1% relative to the operating frequency of the resonator. The setup of the input cell (as well as the other cells of the resonator), including the selection of the size of the communication gap, is performed mechanically by changing (grooving) of one or another size. After manufacturing the resonator (soldering the cells into a single unit) in a hydrogen furnace in the described design, the input cell cannot be rearranged in frequency. Accordingly, there is no possibility of changing the magnitude of the coupling of the resonator with the waveguide path after the manufacture of the resonator, which limits the possibility of changing the microwave power introduced into the resonator. In the case of, for example, the use of a more powerful microwave generator in order to increase the beam power (and the development and implementation of more powerful vacuum devices is ongoing), it will be necessary to increase the coupling of the waveguide with the resonator (increasing the coupling gap). An increase in the coupling gap will decrease the frequency of the input cell; accordingly, the distribution of electromagnetic fields in the cavity cells will change relative to the optimal one and the acceleration of the electron beam will be disrupted, which will lead to an increase in the loss of the electron beam during acceleration and a decrease in the power of the electron beam. In this case, in order to maintain the optimal process of acceleration of the electron beam, it will be necessary to replace the accelerating resonator.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В настоящее время существует актуальная потребность в компактных линейных ускорителях электронов с большой мощностью электронного пучка и локальной радиационной защитой. Ускоритель, предназначенный для радиационных технологий, должен иметь высокую надежность и большой срок службы, включая большую длительность работы без остановок для замены вышедших из строя элементов, а также при смене СВЧ источника на более или менее мощный источник иметь возможность получать увеличение или уменьшение мощности ускоренного пучка электронов.Currently, there is an urgent need for compact linear electron accelerators with high electron beam power and local radiation protection. The accelerator designed for radiation technology should have high reliability and a long service life, including a long duration of non-stop operation to replace failed elements, and also when changing a microwave source to a more or less powerful source, be able to increase or decrease the power of the accelerated beam electrons.

Проблема создания ускорителя с такими характеристиками может быть решена следующим образом. Линейный ускоритель электронов содержит инжектор пучка электронов, СВЧ ускоряющий резонатор, СВЧ генератор для питания ускоряющей системы, устройства вакуумной откачки, водяного охлаждения, электропитания и управления. Ускоряющий резонатор выполнен в виде бипериодической цепочки связанных ячеек, расположенных на одной оси и работающей на стоячей π/2-волне.The problem of creating an accelerator with such characteristics can be solved as follows. The linear electron accelerator comprises an electron beam injector, a microwave accelerating cavity, a microwave generator for supplying an accelerating system, a vacuum pumping device, water cooling, power supply and control. The accelerating resonator is made in the form of a biperiodic chain of connected cells located on the same axis and operating on a standing π / 2 wave.

Ускоряющие ячейки резонатора имеют оптимальную, Ω-образную форму, которая включает закругленные внешние стенки и дрейфовые трубки на оси. Исключение может составлять ячейка ввода СВЧ мощности, которую из конструктивных соображений целесообразно делать в виде цилиндра.The accelerating cavity cells have an optimal, Ω-shaped shape, which includes rounded external walls and drift tubes on the axis. An exception may be a microwave power input cell, which, for structural reasons, is advisable to make in the form of a cylinder.

Щель связи в ячейке ввода СВЧ мощности делают с запасом, а требуемый размер подбирают с помощью съемных пластин, СВЧ контакт которых с ячейкой обеспечивается с помощью винтов и контактных выступов на пластинах, расположенных вдоль узкой стенки волновода. Изменение частоты резонатора при изменении размеров щели связи с волноводом устраняется с помощью плунжера в виде металлического цилиндра, расположенного на цилиндрической стенке резонатора. При введении цилиндра внутрь ячейки он оттесняет силовые линии к оси ячейки и его действие эквивалентно уменьшению радиуса ячейки, происходит повышение резонансной частоты. Чтобы иметь возможность как повышать, так и понижать частоту ячейки, первоначальную настройку ячейки можно провести с плунжером, введенным в ячейку наполовину возможного перемещения.The communication gap in the microwave power input cell is made with a margin, and the required size is selected using removable plates, the microwave contact of which with the cell is provided with screws and contact protrusions on the plates located along the narrow waveguide wall. A change in the resonator frequency with a change in the size of the coupling gap with the waveguide is eliminated with the help of a plunger in the form of a metal cylinder located on the cylindrical wall of the resonator. When the cylinder is inserted inside the cell, it pushes the lines of force to the axis of the cell and its action is equivalent to a decrease in the radius of the cell; an increase in the resonance frequency occurs. In order to be able to both increase and decrease the frequency of the cell, the initial setting of the cell can be carried out with a plunger inserted into the cell at half possible movement.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - Линейный ускоритель электронов. Вид в разрезе.Figure 1 - Linear electron accelerator. Sectional view.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Линейный ускоритель электронов, показанный на фиг.1, содержит следующие устройства:The linear electron accelerator shown in figure 1, contains the following devices:

- инжектор электронов 1;- electron injector 1;

- ускоряющий резонатор 2;- accelerating resonator 2;

- ячейка ввода СВЧ мощности 3;- input cell microwave power 3;

- съемные пластины 4;- removable plates 4;

- подстроечный плунжер 5;- tuning plunger 5;

- сверхвысокочастотный генератор 6;- microwave generator 6;

- устройства высоковольтного питания и управления 7.- high voltage power supply and control devices 7.

Источник электронов (поз.1) представляет собой термоэмиссионный катод с нагревателем. Катод установлен на изоляторе и находится под высоким отрицательным потенциалом, который подается от устройств питания и управления.The electron source (item 1) is a thermionic cathode with a heater. The cathode is mounted on an insulator and is at a high negative potential, which is supplied from power and control devices.

Ускоряющий резонатор (поз.2) выполнен в виде бипериодической структуры связанных ячеек. Резонатор содержит группирующую секцию, в которой производится формирование и предварительное ускорение сгустков электронного пучка, следующих с частотой СВЧ колебаний, и ускоряющую секцию, в которой производится основное ускорение пучка электронов.The accelerating resonator (pos. 2) is made in the form of a biperiodic structure of connected cells. The resonator contains a grouping section, in which the formation and preliminary acceleration of electron beam clumps following with a frequency of microwave oscillations are performed, and an accelerating section, in which the main acceleration of the electron beam is performed.

Основные ячейки группирующей и ускоряющей секций имеют оптимальную форму, в частности на оси сделаны дрейфовые трубки с целью концентрации электрического поля, а внешние стенки скруглены для уменьшения пути СВЧ токам. Такая форма обеспечивает высокую напряженность СВЧ ускоряющего поля, большой темп ускорения и минимальную мощность СВЧ потерь. Ячейки связи выполнены в форме плоских цилиндрических объемов. Ячейки имеют электромагнитную связь между собой с помощью окон связи в стенках.The main cells of the grouping and accelerating sections have an optimal shape, in particular, drift tubes are made on the axis to concentrate the electric field, and the outer walls are rounded to reduce the path of microwave currents. This form provides a high microwave accelerating field strength, a high acceleration rate and a minimum microwave power loss. The communication cells are made in the form of flat cylindrical volumes. The cells have an electromagnetic coupling with each other using communication windows in the walls.

Ячейка ввода СВЧ мощности (поз.3) имеет цилиндрическую форму и в цилиндрической стенке сделана прямоугольная щель. Эта щель частично перекрывается двумя контактными съемными пластинами, с помощью подбора размеров которых и получают требуемую величину связи с волноводным трактом.The microwave power input cell (pos. 3) has a cylindrical shape and a rectangular slot is made in the cylindrical wall. This gap is partially overlapped by two removable contact plates, with the help of the selection of the sizes of which the required value of the connection with the waveguide path is obtained.

На цилиндрической стенке ячейки ввода установлен подстроечный плунжер (поз.4), изменяя глубину погружения которого ячейка настраивается на рабочую частоту при изменении размеров щели связи с волноводом с помощью контактных съемных пластин.A trimming plunger (pos. 4) is installed on the cylindrical wall of the input cell, by changing the immersion depth of which the cell is tuned to the operating frequency when changing the dimensions of the communication gap with the waveguide using contact removable plates.

СВЧ генератор (поз.6) присоединен к ячейке ввода СВЧ мощности (поз.3) с помощью волноводного тракта.The microwave generator (pos. 6) is connected to the microwave power input cell (pos. 3) using a waveguide path.

Линейный ускоритель работает следующим образом. От системы питания на катод инжектора подается высокое напряжение отрицательной полярности, создающее в зазоре "катод-анод" инжектора электрическое поле, которое вытягивает пучок электронов с катода, предварительно ускоряет, фокусирует его и подает в ускоряющий резонатор. СВЧ генератор с помощью волноводного фидера возбуждает в ячейках резонатора электромагнитное поле. Ячейки настроены за счет соответствующего выбора их геометрических размеров таким образом, что в резонаторе устанавливается стоячая π/2-волна, при которой электрические поля в соседних ускоряющих ячейках находятся в противофазе, а амплитуды полей соответствуют расчетному закону. Продольная составляющая электрического поля в первой ячейке ускоряет те электроны инжектируемого пучка, которые попали в положительную полуволну СВЧ колебаний. Продольные размеры ячеек и амплитуды полей в них подобраны таким образом, что в последующих ячейках резонатора электроны, захваченные в режим ускорения, постепенно повышают свою энергию и скорость. Одновременно радиальные составляющие электрического поля и азимутальные составляющие магнитного поля в ячейках группирователя производят фокусировку некоторой части электронного пучка и дефокусировку другой части. В результате этого некоторые электроны движутся вблизи оси, а некоторые постепенно отходят от нее, т.е. пучок постепенно расширяется. Вследствие того, что апертура канала ускорения также расширяется от начала к концу ускорителя, потери ускоряемого электронного пучка малы. Электроны, которые попали в отрицательную, тормозящую полуволну СВЧ колебаний в первой ячейке, останавливаются, рассеиваются в разные стороны.The linear accelerator operates as follows. A high voltage of negative polarity is applied to the injector’s cathode from the power supply system, which creates an electric field in the injector’s cathode-anode gap, which draws an electron beam from the cathode, accelerates it, focuses it and feeds it to the accelerating resonator. A microwave generator, using a waveguide feeder, excites an electromagnetic field in the cavity cells. The cells are tuned due to the appropriate choice of their geometrical dimensions so that a standing π / 2 wave is established in the resonator, in which the electric fields in neighboring accelerating cells are in antiphase, and the field amplitudes correspond to the calculated law. The longitudinal component of the electric field in the first cell accelerates those electrons of the injected beam that hit the positive half-wave of microwave oscillations. The longitudinal sizes of the cells and the field amplitudes in them are selected in such a way that in subsequent cells of the resonator, the electrons captured in the acceleration mode gradually increase their energy and speed. At the same time, the radial components of the electric field and the azimuthal components of the magnetic field in the grouping cells focus a certain part of the electron beam and defocus the other part. As a result of this, some electrons move near the axis, and some gradually move away from it, i.e. the beam gradually expands. Due to the fact that the aperture of the acceleration channel also expands from the beginning to the end of the accelerator, the losses of the accelerated electron beam are small. Electrons that fall into the negative, decelerating half-wave of microwave oscillations in the first cell stop, scatter in different directions.

Все ячейки ускоряющего резонатора должны быть с высокой точностью настроены на единую резонансную частоту, которая соответствует частоте питающего СВЧ генератора. Обычно требуемая точность настройки частоты ячеек составляет от 0,03% до 0,1%.All cells of the accelerating resonator must be tuned with high accuracy to a single resonant frequency, which corresponds to the frequency of the microwave supply generator. Typically, the required cell frequency tuning accuracy is from 0.03% to 0.1%.

При замене питающего СВЧ генератора на генератор другой мощности за счет съемных контактных пластин, устанавливаемых на ячейку ввода, производится настройка величины связи генератора и резонатора, а за счет плунжера подстраивается частота ячейки ввода.When replacing the supply microwave generator with a generator of another power due to removable contact plates mounted on the input cell, the connection between the generator and the resonator is adjusted, and the frequency of the input cell is adjusted by the plunger.

Внедрение данного изобретения позволяет обеспечить замену источника СВЧ мощности линейного ускорителя электронов с большей или меньшей выходной мощностью и получение оптимального режима ускорения без замены ускоряющего резонатора.The implementation of this invention allows for the replacement of the microwave power source of a linear electron accelerator with a greater or lesser output power and obtaining the optimal acceleration mode without replacing the accelerating resonator.

Claims (1)

Линейный ускоритель электронов, содержащий инжектор пучка электронов с термоэмиссионным катодом, ускоряющий резонатор, выполненный в виде бипериодической цепочки связанных ячеек, сверхвысокочастотный генератор для питания ускоряющего резонатора, устройства вакуумной откачки, питания и управления, отличающийся тем, что в ячейке ввода СВЧ мощности установлен подстроечный плунжер, а щель связи частично перекрывается двумя съемными контактными пластинами. A linear electron accelerator containing an electron beam injector with a thermionic emission cathode, an accelerating cavity made in the form of a biperiodic chain of coupled cells, a microwave generator for supplying an accelerating cavity, a vacuum pumping device, power supply and control, characterized in that a tuning plunger is installed in the microwave power input cell , and the communication gap is partially blocked by two removable contact plates.
RU2012141082/07A 2012-09-26 2012-09-26 Linear electron accelerator RU2529372C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141082/07A RU2529372C2 (en) 2012-09-26 2012-09-26 Linear electron accelerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141082/07A RU2529372C2 (en) 2012-09-26 2012-09-26 Linear electron accelerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012141082A RU2012141082A (en) 2014-04-10
RU2529372C2 true RU2529372C2 (en) 2014-09-27

Family

ID=50435637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141082/07A RU2529372C2 (en) 2012-09-26 2012-09-26 Linear electron accelerator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2529372C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2792343C1 (en) * 2022-04-13 2023-03-21 Юрий Васильевич Дробышевский Charged particles acceleration method and linear accelerator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU344802A1 (en) * 1970-09-12 1977-08-05 Panasyuk V S Method of cyclic acceleration of charged particles
WO1982001458A1 (en) * 1980-10-09 1982-04-29 Maxwell Lab Method and apparatus for accelerating charged particles
RU2359434C2 (en) * 2007-07-05 2009-06-20 Геннадий Варламович Долбилов Method for induction acceleration of charged particles
RU2420045C1 (en) * 2009-10-21 2011-05-27 Объединенный Институт Ядерных Исследований Method for inductive ion acceleration

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU344802A1 (en) * 1970-09-12 1977-08-05 Panasyuk V S Method of cyclic acceleration of charged particles
WO1982001458A1 (en) * 1980-10-09 1982-04-29 Maxwell Lab Method and apparatus for accelerating charged particles
RU2359434C2 (en) * 2007-07-05 2009-06-20 Геннадий Варламович Долбилов Method for induction acceleration of charged particles
RU2420045C1 (en) * 2009-10-21 2011-05-27 Объединенный Институт Ядерных Исследований Method for inductive ion acceleration

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2792343C1 (en) * 2022-04-13 2023-03-21 Юрий Васильевич Дробышевский Charged particles acceleration method and linear accelerator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012141082A (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3427553B1 (en) Hybrid standing wave/traveling wave linear accelerators for providing accelerated charged particles or radiation beams and method with the same
Tantawi et al. Experimental demonstration of a tunable microwave undulator
Lu et al. Generation of high-power, reversed-Cherenkov wakefield radiation in a metamaterial structure
US6914396B1 (en) Multi-stage cavity cyclotron resonance accelerator
US10015874B2 (en) Hybrid standing wave linear accelerators providing accelerated charged particles or radiation beams
JP5689076B2 (en) Multi-mode, multi-frequency, two-beam acceleration apparatus and method
Bryazgin et al. ILU-14 industrial electron linear accelerator with a modular structure
Shiltsev Experience with crystals at Fermilab accelerators
RU2529372C2 (en) Linear electron accelerator
Whittum et al. Experimental studies of microwave amplification in the ion-focused regime
WO2023023050A1 (en) A compact cyclotron resonance high-power accelerator for electrons
Gobin et al. General design of the International Fusion Materials Irradiation Facility deuteron injector: Source and beam line
RU2392782C1 (en) Linear electron accelerator
Gschwendtner AWAKE, a particle-driven plasma wakefield acceleration experiment
Andreev et al. Reconstruction of light and polarized ion beam injection system of JINR Nuclotron-NICA accelerator complex
Celona Microwave Discharge Ion Sources
Toufexis et al. A Compact Thermionic RF Injector with RF Bunch Compression fed by a Quadrupole-Free Mode Launcher
Alesini Linear accelerators
RU2282955C2 (en) Linear accelerator of electrons
Alesini et al. SPARC/X Projects
Behtouei et al. LNF (Laboratori Nazionali di Frascati)
Khan et al. Accelerator-Based Photon Sources
Pichoff Rf linac structures
Ishkhanov et al. Investigations and the development of accelerators at the Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics at Moscow State University
Vretenar Differences between electron and ion linacs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150927