SU1392646A1 - Method of determining maximum amplitudes of free radial oscillations of particles in phasotron - Google Patents
Method of determining maximum amplitudes of free radial oscillations of particles in phasotron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1392646A1 SU1392646A1 SU864171016A SU4171016A SU1392646A1 SU 1392646 A1 SU1392646 A1 SU 1392646A1 SU 864171016 A SU864171016 A SU 864171016A SU 4171016 A SU4171016 A SU 4171016A SU 1392646 A1 SU1392646 A1 SU 1392646A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- particles
- stretching
- determined
- phasotron
- free
- Prior art date
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использовано дл повышени эффективности вьшода частиц из ускорител , улучшени качества раст нутого пучка СП. Способ определени максимальных амплитуд радиальных свободных колебаний частиц в фазотроне заключаетс в следующем. Предварительно накапливают П ускоренных частиц на промежуточной орбите, затем сбрасывают П на внутреннюю мишень и определ ют минимально необходимую полосу частот If, С-электрода системы раст жки ( СР . С помощью той же СР накопленный П довод т до зоны действи системы вьшсда и вывод т из камеры, определ при этом минимально необходимую полосу частот и f . Экспериментально определ ют коэффициент пропорциональности X. между приращением радиуса и изменением частоты ускор ющего напр жени , а значение максимальной амплитуды А свободных колебаний определ ют из выражени А 3C( f, )/К-1, где К - расчетное значение коэффициента компрессии П. Способ позвол ет определить максимальные амплитуды свободных радиальных колебаний в фазотроне. С « (ЛThe invention relates to an accelerator technique and can be used to increase the efficiency of the output of particles from an accelerator, to improve the quality of an expanded SP beam. The method for determining the maximum amplitudes of the radial free oscillations of the particles in the phasotron is as follows. Pre-accumulate accelerated particles in the intermediate orbit, then dump П on the internal target and determine the minimum required band of If, C-electrode of the stretching system (SR. Using the same CP, the accumulated P is brought to the area in this case, the minimum required frequency band and f are determined. The proportionality coefficient X is determined experimentally between the increment of the radius and the change in the frequency of the accelerating voltage, and the value of the maximum amplitude A is free x oscillation is determined from the expressions A 3C (f,) / K 1 where K - estimated compression ratio value P. The method allows to determine the maximum amplitude of free oscillations in the radial synchrocyclotron C "(A.
Description
4four
О5O5
Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использова- но,например,дл повышени эффективности вывода частиц из ускорител ,улучшени качества раст нутого пучка и т.д.The invention relates to accelerator technology and can be used, for example, to increase the efficiency of particle extraction from an accelerator, to improve the quality of an extended beam, etc.
Цель изобретени - определение максимальных амплитуд свободных радиальных колебаний в фазотроне.The purpose of the invention is to determine the maximum amplitudes of free radial oscillations in the phasotron.
Данный способ определени ампли- туд свободных колебаний в фазотроне основан на использовании св зи между приращением радиуса ускор емого пучка и соответству:ощим ему изменением частоты обращени (или частоты ускор ющего напр жени ) и f.This method of determining the amplitudes of free oscillations in the phasotron is based on the use of the relationship between the increment of the radius of the accelerated beam and the corresponding: we feel a change in the frequency of the revolution (or frequency of the accelerating voltage) and f.
Св зь между изменени ми частоты обращени и радиуса частицы при ее ускорении определ етс соотношениемThe relationship between changes in the frequency of circulation and the radius of a particle during its acceleration is determined by the ratio
dr . С J- df 1 dt 2W dt K(n+l)Rf dr. С J- df 1 dt 2W dt K (n + l) Rf
Способ раст жки пучка состоит в предварительном накоплении ускоренных частиц на промежуточной орбите радиуса R за счет выключени амплитуды ускор ющего напр жени на дуан- те до достижени пучком максимальной энергии и последующем медленном их. доускорении с помощью отдельной ускор ющей системы С-электрода.The method of stretching a beam consists in pre-accumulation of accelerated particles in an intermediate orbit of radius R by turning off the amplitude of the accelerating voltage at the dual to the maximum energy the beam reaches and then slowing them down. acceleration with a separate accelerating C-electrode system.
При этом частота ускор ющего напр жени - на С-электроде измен етс в 20-100 раз (обратно пропорционально упом нутому вьш)е коэффициенту заполнени в фазотроне) медленнее, чем у основной (дуантной) программы.At the same time, the frequency of the accelerating voltage — on the C-electrode — changes by a factor of 20-100 (inversely to the above-mentioned filling factor in the phasotron) slower than that of the main (dual) program.
Требующийс дл раст жки пучка частотный диапазон определ етс двум составл ющимиThe frequency range required for stretching a beam is determined by two components
Д Kdf,,, -t-dfD Kdf ,,, -t-df
Р R
где R - радиус пучка; п и К - показатель роста магнитного пол и параметр автофазировки на этом радиусе; f и --Т- - частота ускор ющего dcwhere R is the radius of the beam; p and K is the growth rate of the magnetic field and the autophasing parameter on this radius; f and --T- - accelerating frequency dc
пол и ее производна по времени в момент прохождени пучком радиуса R; С 3.10 м/с.the floor and its time derivative at the moment of passing by a beam of radius R; From 3.10 m / s.
Как видно из (1) при небольших приращени х радиуса 4 Г линейно св зано с d f. Поэтому, если бы удалось измерить величину Af, необходимую дл перемещени пучка по радиусу на величину, равную fnoKa неизвестной J амплитуде радиальных колебаний, это было бы равносильно измерению самой амплитуды. Процесс раст жки пучка с помощью С-электрода системы раст жки представл ет такую возможность .As can be seen from (1) for small increments of radius 4 G, linearly related to d f. Therefore, if it were possible to measure the value of Af necessary for moving the beam along the radius by an amount equal to fnoKa of an unknown J amplitude of the radial oscillations, this would be equivalent to measuring the amplitude itself. The process of stretching the beam with the C-electrode of the stretching system represents such an opportunity.
Временна микроструктура пучка в фазотроне св зана с импульсным характером работы этого ускорител и характеризуетс обычно коэффициентом заполнени , определ емым как отношение длительности импульса ускоренных частиц (сброшенных на внутреннюю мищень или вьшеденньгх из камеры) к периоду следовани этих импульсов. У действующих ускорителей этот коэффициент обычно равен 0,01-0,05.The temporal microstructure of the beam in the phasotron is related to the pulse nature of this accelerator and is usually characterized by a filling factor, defined as the ratio of the pulse duration of the accelerated particles (dropped on the internal target or out of the chamber) to the period of the following pulses. For active accelerators, this coefficient is usually 0.01-0.05.
Дл многих физических экспериментов желательно иметь пучки ускоренных частиц с возможно более высоким коэффициентом заполнени ( раст нутый во времени пучок).For many physical experiments, it is desirable to have beams of accelerated particles with as high a filling factor as possible (a beam extended in time).
00
Перва составл юща лf пропорциональна максимальной амплитудеThe first component is lf proportional to the maximum amplitude.
5 свободных (бетатронных) колебаний А, втора зависит от радиального размера сепаратрисы С-электрода. Коэффициент К зависит от того, как используетс раст нутый пучок. Если5 free (betatron) oscillations A, the second depends on the radial size of the C-electrode separatrix. Coefficient K depends on how the expanded beam is used. If a
0 он сбрасьшаетс на внутреннюю мишень , то . Если же раст нутый пучок вьшодитс с помощью регенеративной системы вьшода (как это делаетс на всех существующих фазотронах ) то К л 1 из-за эффекта компрессии пучка при выводе.0 it is dropped to an internal target, then. If the stretched beam is output by the regenerative system of the output (as it is done on all existing phasotrons), then K l 1 due to the effect of beam compression during extraction.
Величина же Af. определ етс энергетической шириной накопленного пучка и не зависит от режима (внутQ ренний или выведенный пучок).The value of Af. is determined by the energy width of the accumulated beam and does not depend on the mode (internal or output beam).
Поэтому, определ экспериментально полосу частот, необходимую дл раст жки вьгееденного пучка d-f, К 4 f + а f , и полосу частот, не5 обходимую дл раст жки пучка на внутреннюю мишень &f fj,, + Л f (, найдем 4f ( Af)/(l-K).Therefore, we determined experimentally the frequency band required for stretching the emitted beam df, K 4 f + a f, and the frequency band that is not necessary for stretching the beam to an internal target & f fj ,, + Л f (, we find 4f (Af ) / (lK).
Генератор напр жени на С-электроде обычно представл ет собой широкополосный высокочастотный усилитель с задающим генератором, частотна программа которого может легко регулироватьс (така регулировка необходима , чтобы получить близкое к равномерному распределению тока во времени в раст нутом пучке).The voltage generator on the C-electrode is usually a broadband high-frequency amplifier with a master oscillator, whose frequency program can be easily adjusted (such adjustment is necessary to get close to a uniform current distribution over time in an extended beam).
Зна величины Л f, и df j величину максимальной амплитуды свободныхZn values of L f, and df j magnitude of the maximum amplitude of free
колебаний можно расчитать по формулеfluctuations can be calculated by the formula
. К-1. K-1
где ЭС - коэффициент пропорциональности , определ емый экспериментально , м/Гц. Это позвол ет обеспечить максимальный коэффициент заполнени при минимальной диапазоне частот С-электрода, что необходимо дл наших целей. Таким образом, дл экспериментального определени а f и dfj не требуетс новых устройств; нужно только, чтобы полоса частот генератора С-электрода бьша достаточна как дл раст жки пучка на внутреннюю мишень, так и выведенного пучка , л f как следует из (I) пр мо про порциональна максимальной амплитуде свободных радиальных колебаний. Коэффициент пропорциональности может быть определен экспериментально с помощью следующей процедуры: определ ютс частоты fj и f ускор ющего напр жени основного дуанта, при которых пучок приходит, соответствен но, на радиусы R. и R, и находитwhere ES is the proportionality coefficient determined experimentally, m / Hz. This allows us to provide the maximum fill factor at the minimum frequency range of the C-electrode, which is necessary for our purposes. Thus, for the experimental determination of a f and dfj, no new devices are required; it is only necessary that the frequency band of the C-electrode generator is sufficient both for stretching the beam to the internal target and the extracted beam, l f as follows from (I) directly proportional to the maximum amplitude of free radial oscillations. The proportionality coefficient can be determined experimentally using the following procedure: the frequencies fj and f of the accelerating voltage of the main dual are determined, at which the beam arrives, respectively, on the radii R. and R, and finds
с коэффициент пропорциональности ЭС- (R,- Rj)/( fj).with coefficient of proportionality ES- (R, - Rj) / (fj).
Составитель Е.Громов Редактор А.Долинич Техред И.ВересCompiled by E.Gromov Editor A.Dolinich Tehred I.Veres
Заказ 1891/57Order 1891/57
Тираж 832Circulation 832
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. А/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d. A / 5
392646392646
Ф о р м y h аФ о р м y h а
изобретени the invention
Способ определени максимальных амплитуд радиальных свободных колебаний частиц в фазотроне, отличающийс тем, что предварительно накопленный пучок вначале сбрасывают на внутреннюю мишень с помощью системы раст жки и определ ют при этом минимально необходимую полосу частот А fy Гц С-элёктрода системы раст жки, а затем с помощью той же системы раст жки накопленный пучок довод т до зоны действи системы вывода и вывод т из камеры, также определ при этом минимально необходимую полосу частот Afj , Гц, С-электрода системы раст жки , экспериментально определ ют коэффициент пропорциональности между приращением радиуса и изменением частоты ускор ющего напр жени ЗСм/Гц, а значение максимальной амплитуды свободных колебаний определ ют согласно выражениюThe method for determining the maximum amplitudes of the radial free oscillations of particles in the phasotron, characterized in that the previously accumulated beam is first dropped onto an internal target using a stretching system, and the minimum required frequency band A fy Hz of the stretching system of the system and then using the same stretching system, the accumulated beam is brought to the zone of action of the output system and removed from the chamber, the minimum necessary frequency band Afj, Hz, C-electrode of the stretching system is also determined, expert The proportionality coefficient between the increment of the radius and the frequency change of the accelerating voltage ZSm / Hz is experimentally determined, and the maximum amplitude of free oscillations is determined according to the expression
VV
Afi- Л .Afi- l.
20 20
30thirty
где К - расчетное значение коэффициента компрессии пучка.where K is the calculated value of the beam compression ratio.
Корректор В. Бут гаProofreader V. Booth ha
ПодписноеSubscription
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864171016A SU1392646A1 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Method of determining maximum amplitudes of free radial oscillations of particles in phasotron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864171016A SU1392646A1 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Method of determining maximum amplitudes of free radial oscillations of particles in phasotron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1392646A1 true SU1392646A1 (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=21276543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864171016A SU1392646A1 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Method of determining maximum amplitudes of free radial oscillations of particles in phasotron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1392646A1 (en) |
-
1986
- 1986-10-14 SU SU864171016A patent/SU1392646A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бейтовец В. и др. Динамические измерени на внутреннем пучке ионов У-120М. - Международное совещание по циклотронам и их применению, Дубна, ОИЯИ Р9-85-707, 1985, с.230. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Black et al. | Net acceleration and direct measurement of attosecond electron pulses in a silicon dielectric laser accelerator | |
Amsler et al. | Velocity-selected production of 2 S 3 metastable positronium | |
Sakanaka et al. | Improvement in the beam lifetime by means of an rf phase modulation at the KEK Photon Factory storage ring | |
SU1392646A1 (en) | Method of determining maximum amplitudes of free radial oscillations of particles in phasotron | |
US20200085388A1 (en) | Compact tunable x-ray source based on laser-plasma driven betatron emission | |
JPH04196708A (en) | Frequency adjustment device and method for piezoelectric element | |
RU2713233C1 (en) | Method of forming an electron beam in a high-frequency accelerator | |
JP2002075698A (en) | High frequency accelerator equipment and ring-shaped accelerator | |
JP3052957B2 (en) | Charged particle beam extraction method and circular accelerator | |
JPH0714699A (en) | Beam emitting method and device and circular accelerator using this device | |
SU728683A1 (en) | Linear ion accelerator | |
JPH10261500A (en) | Charged particle beam emitting method and emitting apparatus | |
SU852156A1 (en) | Method of determining the transverse stability area of a char ged particle beam | |
Chernousov et al. | On Stabilizing of the Beam Energy in the Standing-Waves Accelerating Structure | |
JPH04196707A (en) | Frequency adjustment device and method for piezoelectric element | |
SU974624A1 (en) | Charged particle accelerator | |
Karfidov et al. | Low-frequency instability, induced by beam-plasma interaction | |
JP3397025B2 (en) | High frequency generator for beam extraction and accelerator using the same | |
JPH11312599A (en) | Method for emitting charged particle beam and emitting device therefor | |
JP2892562B2 (en) | Circular accelerator and its operation method | |
Scheinker | Iterative Extremum Seeking for feedforward compensation of beam loading in particle accelerator RF cavities | |
Bruce | Electron cyclotron echoes from plasma | |
Lobzov et al. | Method of suppressing the multipactoring discharges | |
Rysakov | Acoustoelectric domain in piezoelectric semiconductors: Nucleation and properties | |
SU1748295A1 (en) | Method of matching beam of charged particles with high- frequency accelerating-focusing channel |