SU1092767A1

SU1092767A1 - Способ ускорени положительных ионов электродными кольцами

Info

Publication number: SU1092767A1
Application number: SU823508320A
Authority: SU
Inventors: И.В. Кузнецов; Э.А. Перельштейн; В.П. Саранцев; Г.Д. Ширков
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1986-07-07

Description

I Изобретение относитс к ускори-. тельтюй технике, а именно к коллективным ускорител м ионов электронными кoльцa ffl и может быть использо вано дл уменьшени эффективного эмиттансга выведенного пучка ионов. Известен способ коллективного ускорени ионов, заключающийс в совместном ускорении электронно-ион ного . , Недостатком этого способа вл етс трудность получени и транспор тировки частиц при его реализации. Наиболее близким к изобретению по техническому решению вл етс способ коллективного ускорени поло жительных ионов электронными кольдами , заключающийс в том, что в магнитном поле формируют электронное кольцо, ввод т нейтральные атомы с небольшой начальной скоростью (тепловой ) и без выделенного направлени а затем производ т ускорение электронно-ионного кольца вдоль его оси iсимметрии. Недостатком этого способа вл етс то, что ионы на выходе из ускорител приобретают азимутальную скорость , котора приводит к поперечной расходимости при транспортировке пучка. Целью изобретени вл етс улучше ние оптических свойств пучка ускорв% ных ионов за счет уменьшени их поперечной расходимости на выходе уско- 35 рител . . Цель достигаетс тем, что соглас но способу ускорени положительных ИОНОВ электронными кольцами, заключающемус в том, что в продольйом магнитном поле формируют электронно кольцо, в которое инжектируют нейтральные атомы, а после их ионизации электронное кольцо ускор ют вдоль магнитного пол , нейтральные атомы инжектируют по касательной к электронному кольцу с начальной скорост равной 2lcMp где Zue - средний зар д; А - массовое число ускор емых ионов; Мр- масса нуклона; с - скорость света; R - радиус электронного кольц после формировани ; 7 В - средн индукци магнитного пол после формировани кольца, и направленной противоположно скороети , приобретаемой ионами в краевом магнитном поле на выходе ускорител . Кроме того, с целью упрощени инжекции ионов в кольцо, нейтральные атомы ввод т, в сформированное электронное кольцо в направлении, противоположном скорости электронов с начальной скоростью, относ щейс к конечной азимутальной скорости, приобретаемой в краевом магнитном поле ускорител , как конечньй радиус кольца относитс к радиусу сформированного электронного кольца. Способ .осуществл ют следующим образом . Сначала формируют кольцо рел тивистких электронов в магнитном поле. Например, в коллективном ускорителе ионов электронными кольцами. Такое кольцо, сжатое в магнитном поле 2 Тл, имеет параметры: число электронов в кольце Ng 10 ; энерги электронов Eg 20 мэВ; радиус кольца 3,5 см; радиус поперечного сечени кольца а 0,2 см. Затем в электронное кольцо по касательной к нему, ввод т нейтральные , атомы ускор емого элемента с начальной скоростью V, ив направлении , противоположном скорости электронов. Под действием злектронов кольца нейтральные атомы ионизируютс и положительные ионы с начальной азимутальной скоростью V натапливаютс и удерживаютс в кольце его собственным электрическим полем , а средний зар д ионов Zu возрастает в течение времени удержани кольца. Поскольку ионы рождаютс в продольном магнитном поле со средней индуктивностью В на радиусе R , то и они имеют начальный момент количества движени Zue ,R.-.5--. (,) где е - зар д электрона, с - скорость света; А - массовое число иона; Мр- масса нуклона. После некоторого промежутка времени удержани кольца, с целью достижени ионами нужной степени иони

Claims

СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ИОНОВ ЭЛЕКТРОННЫМИ КОЛЬЦАМИ, заключающийся в том, что в продольном магнитном поле формируют электронное кольцо, в которое инжектируют нейтральные атомы, а после их Ионизации электронное кольцо ускоряют вдоль магнитного поля, отли чающийся тем, что, с целью улучшения оптических свойств пучка ускоренных ионов, нейтральные атомы инжектируют по касательной к электронному кольцу с начальной скоростью, равной

V = ZueRB

Ч 2АсМр^_’ где Ziie средний заряд; массовое число ускоряемых ионов;

Мр- масса нуклона; с - скорость света; R - радиус электронного кольца после формирования;

В - средняя индукция магнитного поля после формирования кольца, и направленной противоположно скорости, приобретаемой ионами в крае- _;вом магнитном поле на выходе ускори-) теля.