SU1216837A1

SU1216837A1 - Ускор юща структура резонансного ускорител зар женных частиц

Info

Publication number: SU1216837A1
Application number: SU843692173A
Authority: SU
Inventors: Вадим Семенович Панасюк; Юрий Константинович Самошенков; Михаил Феодосиевич Симановский
Original assignee: Предприятие П/Я В-8584
Priority date: 1984-01-19
Filing date: 1984-01-19
Publication date: 1986-03-07

Description

Изобретение относитс к ускори тельной технике и может быть использовано при разработке ускори-; телей с высокой выходной энергией

.

зар женных частиц.

Целью изобретени вл етс повышение скорости частиц,

На фиг.1 дана схема устройства совместно с возбуждающим генератором и инжектором; на фиг.2 - графическое распределение высокочастотного потенциала 6 на трубка дрейфа; на фиг. 3 - эпюра электрического пол (.Е) в ускор ющих зазорах, образованных торцами трубки дрейфа и экранирующим кожухом.

Устройство содержит трубку 1 дре фа, расположенную в вакуумированном цилиндрическом экранирующем кожухе 2 соосно с ним.

На выходе структуры установлено выходное окно 3. Конденсатор 4 электрически соединен с трубкЬй 1 дрейфа в середине ее продольного размера и экранирующим кожухом 2. Система. 5 высокочастотного возбуждени служит дл подачи высокочастотной мощности в чейку. На входе структуры установлен инжектор 6,

Элемент 7 выполнен Из диэлектрика и служит дл механического креплени трубки I дрейфа в кожухе 2. Устройство работает следующим образом.

Предварительно в объеме структуры создают требуемый вакуум. Затем включают инжектор 6 и систему 5 высокочастотного возбуждени , при этом в структуре создаетс электромагнитное поле, а в ускор ющих зазо . рак - электрическое поле соответст- -.вующей величины. Частицы из инжектора 6, попадающие в первый зазор в ускор ющей фазе электрического пол , ускор ютс в нем и попадают в трубку 1 .дрейфа. Выход щие из тру ки дрейфа частицы попадают во второй ускор кщий зазор также в ускор ющей фазе электрического пол , ускор ютс в нем.и выход т через выходное окно 3. .

Таким образом, в предлагаемой структуре осуществл етс резонансное ускорение зар женных частиц, пр чем услови резонансного ускорени оказываютс выполненными дл рел тивистских частиц (т.е. частиц, имек цих после прохождени первого ускор к цего зазора скорость, близ

кую к скорости света), что и соответствует цели данного изобретени . Эта особенность данной структуры обосновываетс следукщим образом.

Дп структур, работающих на ЧГ - виде колебаний, условие резонансного ускорени в структуре имеет

вид

е:

Р-Л

(О

где

Е - длина трубки дрейфа;

Р - относительна скорость частиц на входе трубки дрейфа, нормированна на скорость света;

А - рабоча длина волны структуры.

Из теории длинных линий резонансна частота чейки имеет выражение

у

lCo)w

Л

tc

-2:

2

Сг)

где AJ(5 2.ТТ{| - резонансна частота чейки;

CK - емкость конденсатора 4;

Ср - емкость, образованна каждым из торцов трубки дрейфа и эк- ранирукщим кожухом;

VJ - волновое сопротивление коак- сиальной линии, образованной т.руб- кой дрейфа и экранирующим кожухом.

Комбиниру (П и (2 ), имеем

J 1

- . сОрССк 2,) cJo C CoVvl -l40

45

50

Формула (3) св зывает .параметры чейки с величиной скорости,-- Частиц, Из (3) видно, что это уравнение имеет (хот и в не вном виде). действительное решение при р 1, и, следовательно, услови резонансного ускорени оказываютс выполненными дл рел тивистских частиц.

В предельном случае,, полага в С 3) Р 1, по1гуч1М to i р « ,

откуда следует

.

т.е. решение уравнени (3) дл случа Р 1 получено в вном виде и оказываетс чисто действительным, т.е. может быть реализовано на практике .

312

Основным, преимуществом предлагаемой ускор ющей.структуры по сравнению с известной вл етс возможность ускорени в ней зар женных частиц до рел тивистских энергий. Перед другими структурами, примен емыми на практике дл ус1 срени рел тивистских зар женных частиц (диафраг- рамйрованный волновод, бипериодичес- ка структура и т.д.), предлагаема чейка .имеет то преимущество, что рабоча длина вoлнЫvопредел етс в ней продольным размером, тогда как в известных cTj)yKTypax - поперечным размером. Поэтому при одинаковой рабочей частоте предлагаема

6837

. структура может иметь 3Ha4HTejibHO меньшие поперечные размеры по сравнению с известными структурами, что вл етс весьма- ценным дл некоторых 5 практических применений.

Структуры предлагаемого типа могут быть соединены последовательно в цепочку св занных резонаторов.

10 Применение такой структуры может оказатьс перспективным, например, при разработке и изготовлении, ускорителей дл У - каратажа, к. которым предъ вл ютс , очень жесткие тре15 бовани с точки.зрени поперечных габаритов.

V

фиг. 2

Фиг.З

Редактор В.Иванова

Составитель И.Зацепина

Техред Т.Дубинчак :Корректор В.Синицка

Заказ 1005/61Тираж 767

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Подписное

Claims

УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА РЕЗОНАНСНОГО УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащая трубку дрейфа, рас- . положенную в вакуумном цилиндрическом экранирующем кожухе, и изолирующий держатель трубки дрейфа, расположенный в этом же кожухе и подсоединенный к трубке дрейфа в середине ее продольного размера, отличающаяся тем, что,с целью· повышения скорости частиц, в нее введен конденсатор, одна обкладка которого электрически соединена с труб кой дрейфа в середине ее продольного размера, а другая обкладка сое-, динена с экранирующим кожухом, при этом емкость конденсатора ‘определяется из условия ⁺ А^С<> w)

u)_o VJ(uJ_oC_o Wbjyp-1) где С_к — емкость конденсатора;

₽ - фазовая скорость волны в ускоряющей структуре на И - виде колебаний, нормированная на Q скорость света;

- резонансная частота ускоряющей структуры;

С_а - емкость, образованная каждым из торцов трубки дрейфа и экранирующим кожухом;

к/ - волновое сопротивление коаксиальной линии, образованной трубкой дрейфа и экранирующим кожухом.

SU_n„ 1216837