SU1114317A1

SU1114317A1 - Cyclotron

Info

Publication number: SU1114317A1
Application number: SU833588032A
Authority: SU
Inventors: А.А. Глазов; В.А. Кочкин; Д.Л. Новиков
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1983-05-05
Filing date: 1983-05-05
Publication date: 1986-01-15

Abstract

ЦИКЛОТРОН, содержащий инж тор и вакуумную камеру, снаружи которой установлены секторные блоки магнита, а внутри расположены ускор ющие резонаторы, которые подсоединены к клеммам дл подключени к ис точнику высокочастотного питани , отличающийс тем, что, целью уменьшени габаритов устройства , упрощени его конструкции и п вышени надежности, в устройство вв дены две коллимирующие диафрагмы, а инжектор вьшолнен в виде подсоединенного к клеммам дл подключени к источнику высокочастотного питани четвертьволнового коаксиального резонатора с источником ионов на его центральном стержне и отверстием в его наружном цилиндрическом экране, при этом четвертьволновой коаксиаль-г ньй резонатор расположен между секторными блоками магнита, эмиссионные отверсти источника ионов и отверстие в наружном цилиндрическом экране четвертьволнового коаксиального резонатора расположены по общей оси, котора лежит в медианной плоскости циклотрона, центральна ось четвертьволнового коаксиального резонатора перпендикул рна медианной плоскости циклотрона, одна кол- лимирующа диафрагма расположена в вакуумной камере на азимутальном рассто нии 90 от этой оси, а друга коллимирующа диафрагма расположена в вакуумной камере на азимутальном рассто нии 180 от этой же оси.A CYCLOTRON containing an injector and a vacuum chamber, on the outside of which the magnet sector blocks are installed, and on the inside there are accelerating resonators that are connected to the terminals for connecting to the high-frequency power source, which is designed to reduce the size of the device, simplify its design and increase the reliability, two collimating diaphragms are inserted into the device, and the injector is designed as connected to the terminals for connecting a quarter-wave coaxial to the high-frequency power supply An ion source with an ion source on its central rod and a hole in its outer cylindrical screen, while the quarter-wave coaxial resonator is located between the sector blocks of the magnet, the emission holes of the ion source and the hole in the outer cylindrical screen of the quarter-wave coaxial resonator are along a common axis that lies in the median plane of the cyclotron, the central axis of the quarter-wave coaxial resonator is perpendicular to the median plane of the cyclotron, one collimated The diaphragm is located in the vacuum chamber at an azimuthal distance of 90 from this axis, and the other collimating diaphragm is located in the vacuum chamber at an azimuthal distance of 180 from the same axis.

Description

1 one

Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использовано при разработке ускорителей с квазинепрерьшным пучком циклотронного типа.The invention relates to accelerator technology and can be used in the development of accelerators with a quasi-prefixed cyclotron-type beam.

Известен циклотрон, содержащий магнитную систему, вьшолненную в вид секторных блоков, и систему внешней инжекции.Known cyclotron containing a magnetic system, implemented in the form of sector blocks, and the system of external injection.

При работе устройства ускор емые частицы инжектируютс внутрь вакуумной камеры циклотрона, пройд через форинжектор, систему формировани временной структуры пучка, тракты проводка и поворота пучка.When the device is in operation, the accelerated particles are injected into the inside of the cyclotron vacuum chamber, passing through the forcing unit, the system of forming the temporary structure of the beam, the paths of the wiring and the turning of the beam.

Недостатком известного устройства вл етс наличие большого количестве функциональных элементов в его инжекционной части, что требует больших эксплуатационных .расходов и снижает надежность циклотрона.A disadvantage of the known device is the presence of a large number of functional elements in its injection part, which requires large operating costs and reduces the reliability of the cyclotron.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс циклотрон , содержащий инжектор и вакуумную камеру, снаружи которой установлены секторные блоки магнита, а внутри расположены ускор ющие резонаторы , которые подключены к системе высокочастотного питани .The closest technical solution to the invention is a cyclotron containing an injector and a vacuum chamber, outside of which the magnet sector blocks are installed, and inside are accelerating resonators that are connected to a high-frequency power supply system.

В известном устройстве инжектор состоит из источника ионов ускорител типа Кокрофта на энергию 300 КэВ (форинжектора), системы транспортировки из 15 комплектов электростатических квадруполей, ахроматической системы поворота пучка в плоскости, прерьшател и клистронного группировател , формирующих сгустки частиц определенной длительности . Весь инжекционный тракт длиной в несколько дес тков метров откачиваетс сложной высоковакуумной системой, состо щей из дес тка вакуумных насосов.In the known device, the injector consists of a Cockroft type accelerator ion source for an energy of 300 KeV (forwarder), a transportation system of 15 sets of electrostatic quadrupoles, an achromatic beam rotation system in the plane, an air gap and a klystron grouper forming particles of a certain duration. The entire injection tract with a length of several tens of meters is pumped out by a complex high-vacuum system consisting of ten vacuum pumps.

При работе устройства инжектируемый кусок проходит до входа в ускоритель весь инжекторный тракт, а наличие большого числа элементов в последнем снижает надежность устройства , что вл етс одним из недостатков известного устройства. Недостатками известного устройства вл ютс также его большие габариты и сложность конструкции.When the device is in operation, the injection piece passes to the entrance to the accelerator the entire injection path, and the presence of a large number of elements in the latter reduces the reliability of the device, which is one of the drawbacks of the known device. The disadvantages of the known device are also its large size and complexity of the design.

Цель изобретени - уменьыение габаритов устройства, упрощение его конструкции и повьппение надежности .The purpose of the invention is to reduce the size of the device, simplifying its design and making it more reliable.

172172

Цель достигаетс тем, что в циклотроне , содержащем инжектор и вакуумную камеру, снаружи которой установлены секторные блоки магнита , а внутри расположены ускор ющие резонаторы, которые соединены с клеммами дл подключени к источнику высокочастотного питани , введены две коллимирующие диафрагмы, а ин-The goal is achieved by the fact that in the cyclotron containing an injector and a vacuum chamber, outside of which the magnet sector blocks are installed, and inside are accelerating resonators, which are connected to terminals for connection to a high-frequency power source, and two collimating diaphragms are inserted.

жектор выполнен в виде подсоединенного к клеммам дл подключени к источнику высокочастотного питани четвертьволнового коаксиального резонатора с источником ионов на егоthe detector is made in the form of a quarter-wave coaxial resonator with an ion source on its terminals connected to the high-frequency power supply source

центральном стержне и отверстием в его наружном цилиндрическом экране , при этом четвертьволновой коаксиальный резонатор расположен между секторными блоками магнита, эмиссионное отверстие источника ионов и отверстие в наружном цилиндрическом экране четвертьволнового коаксиального резонатора расположены по общей оси, котора лежит в медианнойthe central rod and the hole in its outer cylindrical screen, while the quarter-wave coaxial resonator is located between the magnet sector blocks, the emission hole of the ion source and the hole in the outer cylindrical screen of the quarter-wave coaxial resonator are located along the common axis, which lies in the median

плоскости циклотрона, центральна ось четвертьволнового коаксиального резонатора перпендикул рна медианной плоскости циклотрона, одна коллимирующа диафрагма расположена в вакуумной камере на азимутальном рассто нии 90 от этой оси, а друга коллимирующа диафрагма расположена в вакуумной камере на азимутальном рассто нии 180 от этой же оси.the cyclotron plane, the center axis of the quarter-wave coaxial resonator is perpendicular to the median plane of the cyclotron, one collimating diaphragm is located in a vacuum chamber at an azimuthal distance of 90 from this axis, and another collimating diaphragm is located in a vacuum chamber at an azimuthal distance of 180 from this axis.

На фиг.1 дано сечение устройства поперек медианной плоскости; на фиг.2 - вид перпендикул рно медианной плоскости; на фиг.З, 4 - конструкци инжектора.Figure 1 is a sectional view of the device across the median plane; Fig. 2 is a view perpendicular to the median plane; fig. 3, the injector design.

Устройство содержит вакуумную камеру , снаружи которой установлены секторные блоки 1 магнита, а внутри расположены ускор ющие резонаторы 2, между секторными блоками расположенThe device contains a vacuum chamber, outside of which the sector blocks 1 of the magnet are mounted, and inside are accelerating resonators 2, between the sector blocks there is

четвертьволновый коаксиальньш резонатор 3 с источником ионов 4 на его центральном стержне, пуллер 5, отверстие 6, расположенное в наружном цилиндрическом экране резонато-quarter-wave coaxial cavity 3 with an ion source 4 on its central rod, puller 5, hole 6 located in the outer cylindrical screen of the resonator

ра, и две коллимирующие диафрагмы 7. Циклотрон работает следующим образом .ra, and two collimating diaphragms 7. The cyclotron operates as follows.

В коаксиальном четвертьволновом резонаторе 3 возбуждаетс высокочастотное поле на частоте, равной частоте ускор ющего напр жени циклотрона , либо кратной ей. Поле коаксиального резонатора 3 распределе-In a coaxial quarter-wave resonator 3, a high-frequency field is excited at a frequency equal to or a multiple of the accelerating voltage of the cyclotron. The field of the coaxial resonator 3 is distributed

Claims

(54) A CYCLOTRON containing an injector and a vacuum chamber, on the outside of which magnet sector blocks are mounted, and inside there are accelerating resonators that are connected to terminals for connecting to a high-frequency power source, characterized in that, in order to reduce the dimensions of the device, simplify its design and to increase reliability, two collimating diaphragms are introduced into the device, and the injector is made in the form of a quarter-wave coaxial connected to terminals for connecting to a high-frequency power source about a resonator with an ion source on its central rod and a hole in its outer cylindrical screen, with a quarter-wave coaxial * ;. The resonator cavity is located between the sector blocks of the magnet, the emission holes of the ion source and the hole in the outer cylindrical screen of the quarter-wave coaxial resonator are located on the common axis that lies in the median plane of the cyclotron, the central axis of the quarter-wave coaxial resonator is perpendicular to the median plane of the cyclotron, one collimating diaphragm is located in the vacuum chamber at an azimuthal distance of 90 ^e from this axis, and the other collimating diaphragm is located in the vacuum chamber at an azimuthal distance of 180 from the same axis.