рейсе при более Енакссм давлении остаточно го газа ( рт. ст)г а искусственное поддержание та&а зеркальнс го изо ражени в желобе позвол ет лнквидирсдаать затухание наведенного пучком электронов тсжа из-за конечной прсюодимости материала желоба, На фиг. 1, 2 и 3 схематично показан предлагаемый индукциешный ускоритель и системы питани желоба; на фиг, 4 и 5 - эпюры тсжов в схеме. Ускоритель содержит обечайку 1 вакуум ной камеры, отражающий экран 2, электро ды 3 высокочастотного разр да, вакуумноплотные выводы 4, 5 и 6, 7 соответствен но отражающего экрана и высокочастотной мощности, инжекционный патрубок 8, сильноточный инжектор электронов, катушку 1О импульсного магнитного пол , буферные индуктивнос-ш 11, генераторы 12 и 13, соответственно импульса тока и вьюокочас тотной мощности. На фиг. 4 и 5 показаны ©пюры токов в схеме: 14 - циркулирующий ток электронов в камере (например дл участка аб, фиг. 1 15 - зеркальное отображение тока в отражающем экране (на участке аб; фиг, 1), 1G и 17 - ток генератора 12 импульсов тока в отражающем экране, 18 - сечение инжектируемого пучка электронов, 19 распределение плотности тока по сечению сражающего экрана 2 в виде желоба с меньшим сечением в плотаости симметрии от генератора импульсе. . В обечайке 1 вакуумной камеры помеще отражающий экран 2, вьшолненньш в виде желоба с меньшим сечением в плоскости симметрии. Желоб имеет разрьш; концы желоба через выводы 4 и 5 и буферные индуктивности 11 подключены к генератору 12 импульсов тока. Желоб имеет одну точку заземлени в районе инжекционного пат- рубка 8, который непосредственно соединен с анодом сильноточного инжектора,Симметрич но относительно желоба с двух сторон располож ны разомкнутые электроды 3,которые электри чески изолированы от металлических поверхностей , ускорител . Каждый электрод через проходные вьшоды 6 и 7 подключен к генератору высокочастотной мощности 13. Симметрично относительно медианной поверхности ускорител расположены ступени ускор ющих катушек 10 магнитной системы. Ускоритель работает следующим образом . . В исходном состо нии все элементы ускорител обесточены. В вакуумной камере созда){о требуемое давление пор дка 10 мм рт. ст. В интервале времени fc - t{3 (см. фиг. 4) от генератора 13 на электрода 3 подаетс ВЧ-мощность. В течеш е этого времени происходит ионизаци остаточного газа в камере и создание в области А, прилегающей к желобу 2 плазмы требуемой концентрации (пор дка 10 10 исмсж/см). Примерно такой же концентрацией электронов по объему обладает рел тивистский злектронньй пучок, инжектируемый сильноточным инжектором. В это же врем iji происходит инжекци электронов в камеру. Образование положительно зар женной плазмы происходит иэ-за различной подвижносттн электронов и ионов газа. За счет большей подвижности электроны быстрее удалшотс из межэлектродной области и оседают на преход щих поверхнеют х желоба и электродов . В момент fc. или позднее происходит отключение ВЧ-мсщнехзти, но из-за конечного времени рекомбинации иешизированнелго газа в течение нескеитьких сот микросекунд в области, прилегшощей к желобу, остаетс положительно зар женна плазма, требуемую степень ионизации которой в дальнейшем пучок создает сам за счет соударений с молекулами газа. При этом происходит компенсаци зар да инжектируемых электронов ионами плазмы и создаютхз услови дл .фокусировки сильноточного электронного пуч-, ка. При прохожде1ши пучка электронов вблизи провод щей поверхне)сти (желоба) в ней наводитс зеркальное отображение циркулирующего тока, но другого направлени . Если проводимость желоба, бесконечно больша , то величина наведенного тока равна току пучка и врем циркул ции пучка электронов в желобе зависит только от условий фокусировки и времени жизни пучка в остаточном газе. Така ситуаци показана на фиг. 4 (крива 14 - циркулирующий ток пучка, крива 15 - ток зеркального изображени в желобе). Однако при этсм желоб должен быть замкнутым, что делает невозможным последующее ускорение пучка электроноБ переменным во времени магнитным полем из-за демпфировани переменного потока короткозамкнутым витком. В течение времени tjj-fc пучок электронов совершает первый оборот, в течение времени 3. второй и г. д. ИзгогоБлениб; сверхпровод щей поверхности, работающей при рассмотренных выше услови х, в насто щее врем технологически не представл етс возможным. Если отражающий экран выполнен из материала конечной проводимости и с относительной магнит5{ой проницаемостью, близкой к единице, то начинает сказьшатьс скинэффект и диффузи электромагнитаого пол
в материале экрана. При этом существенную роль играет чистота обработки рабочей поверхности желоба, поскольку глубина проникновени пол (с1(ин-эффект) и область, в которой наводитс тик зеркальиого изображени , составлшот дес тки микрон. В случае замкнутого желоба и прекращени инжекции и установлени круглого тока зеркального изображени наступает квазистацисмарный режим. Ток зеркального изображени за счет падени напр жени на материале желоба начинает затухать с посто нной времени С, величина которой дл меди составл ет дес тки микросекунд, при этсм также происходит диффузи пол пучка в металл, и пучок за счет центробежной силы ложитс на желоб и прекращает свое существование. Дл компенсации затухани величина гока зер-, кального изображени в предлагаемом
устройстве генератором 12 импульсов тока в желобе создаетс дешолнительный ток крива 16 (см. фиг. 4), врем нарастани которого соответствует вре1у1ени затухани тока зеркального изображени , а величина тока генератора равна или больше тока зеркального изображени в случае толстостенного отражающего экрана. Возможно предварительное наведение тока в желобе от генератора 12; при этом ток зеркального изображени в желобе будет суммой посто нного |ТОка генератора и наведенного тока зеркального изображени (крива 17). В этом случае за счет вьшолнени отражающей поверхности в виде желоба переменного сечени возможно создание дополнительных боковых фокусирующих сил путем выбора соответствующего профил распределени плотности гок по сечению желоба (крива 19, фиг. 5 Выполнение желоба с разрывом и подклю1ение его к генератору 12 тока через индуктивности 11 позвол ет практически кскпючигь демп4ированиежелобом переменного магнитного пол при ускорении и схсатии электронного кольца.
Применение предварительной ионийаиии остаточного газа низкого давлени , создание плазмы в районе прохождени пучка позвол ет ксыпенсирсеать расталкивающее действие кулоновских сил и тем самым формир(вать электронные кольца на равновеснсж радиусе магнитной системы больщой плотности с циркулирующими т(жами дес тков килоампер . Это делает предлагаемый индукционный ускоритель электронов наиболее эффективным дл коллективного метода ускорени , создани бесстеночных ловушек при исследовании гор чей плазмы и т.д.