SU588887A1 - Ускор юща система - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области ускорительной техники, в частности к мало габаритным линейным ускорител м ионов. Известны ускор ющие системы линейных ускорителей зар женных частиц, работающие на типе колебаний l. Такие системы имеют относительно небольшие габариты и достаточно хорошие ВЧ параметры, особенно в области малых энергий. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  ускор юща  система линейного ускорител  ионов типа Н вьтолненна  в виде цилиндрического резонатора с системой встречных штырей, на концах которых укреплены трубки дре фа, продольные оси которых совпадают с осью резона-тора 2. Недостатком такой системы  вл ютс  значиаельные трудности в настройке ее  чеек, необходимой дл  получени  требуемого распределени  ускор ющего пол  вдоль оси ускорител . Известные методы настройки, примен емые в структуре типа Альвареда, работающей на - волне (изменение диаметра трубок дрейфа или коэффициента зазора, объемные настроечные устройства) станов тс  малоэффективными в случае использовани  их в структуре типа Н вследствие того, что в такой структуре необходимо компенсировать значительно большую расстройку  чеек. Кроме того, ни один из известных методов настройки ускор ющей структуры типа Н не обеспечивает точной подстройки частот в процессе наладки ускорител . Цель изобретени  - упрощение настройки  чеек ускор ющей системы. Это достигаетс  тем, что штьфи расположены таким образом, что проекции штырей каждых двух ссгседних трубок, кроме первых двух, на плоскость, перпендикул рную оси резонатора, образуют углы, меньшие 180 , причем с ростом рассто ни  между геометрическими центрами

трубЬк дрейфа величина этих углов убывает .

Изменение угла между какими-либо двум  соседними встречными штыр ми, расположенными в цилиндрическом резонаторе , привомт к изменению длины токовых линий, в результате чего измен етс  индуктивность и емкость эквивалентной цепи $1чеек. Таким образом, изменение высокочастотных параметров  чеек ускор ющей структуры, соответствующее увеличению скорости частиц в процессе ускорени  от входного конца к ВЫХОДНОМУ I может быть компенсировано изменением углов между противосто щими встречными щтыр ми. Вследствие того , что длина  чеек ускор ющей структуры последовательно увеличиваетс , углы между встречными щтыр ми соответственно уменьщаютс .

Подбира  угол между встречными штыр ми можно также получить более рациональное распределение пол , например в виде трапеции.

На фиг, 1 .приведен пример конструктивного осуществлени  ускор ющей структуры типа Н с системой встречных щтырей; на фиг. 2 - распределение ускор ющего пол , полученное дл  ускор юще структуры, приведенной на фиг. 1, гае а - синусоидальный закон распределени  пол  вдоль оси, б - улучшенное распределение , полученное с помощью изменени  углов между встречными щтыр ми; на фиг. 3 - экспериментально полученна  зависимость собственной частоть резонатора , имеющего конструкцию, приведенную на фиг. 1, возбуждаемого на- волне типа Н., , от величины угла между соседними встречными штыр ми. Эта зависимость сн та дл  однородной структуры , состо щей из резонатора диаметром 37,5 см и длиной 83 см, нагруженного 15 одинаковыми трубками дрейфа длиной 2,5 см и диаметром 2,4 см.

/Цилиндрический резонатор 1 заключает в себе сйст€|му встречных щтырей, один из которых (2) расположены в один р д вдоль одной образующей резонатора, а другие - встречные (3) расположены напротив под углами, меньшими 18О, причем величина этих углов уменьшаетс  от входного конца ускор ющей структуры к выходному с ростом рассто ни  между геометрическими центрами трубок 4 дрейфа, прикрепленных к концам штырей . Угол, образованный проекци ми штырей первых двух трубок дрейфа на плос- ) кость, перпендикул рную оси резонаторов, равен .

Предлагаема  конструкци  ускор ющей структурь типа встречных штырей позвол ет осуществить настройку частот  чеек в широком диапазоне. Действительн как видно из фиг. 2, изменение угла между встречными штыр ми позвол ет регулировать частоту резонатора в диапазоне около 40%, в то врем  как любой из известных методов настройки дает возможность перестраивать собственную частоту  чеек только в пределах 5-10%. В то же врем  увеличение диаметра трубок дрейфа приводит к значительному увеличению емкостей нагрузки, что влечет за собой падение шунтового сопротивлени  резонатора. В предлагаемой конст рукции ускор ющей структуры при изменении угла между соседними встречными щтыр ми в дасапазоне от 180 до 90 шунтовое сопроттивление измен етс  незначительно .

Таким образом, предлагаема  конструкци  кроме эффекта улучшени  процесса настройки и увеличени  темпа ускорени  позвол ет также получить существенную мсономию высокочастотной мощности.

Claims (2)

1.Патент Франции № 1195616, кл. Н 05 Н 9/ОО, 1958.

2.Ковпак и др. , Ж.Т.Ф., т. 34, в. 7, , с. 1259. Z 3 5 6- 1 89 W I h, 67,5 90 m ( Риг.З li /2 /3 Ot 15 16 Z Длина pe30fforT}opa ( omfi. ed) ,S° /35 f57S° 80° y3oJ7 Cffee Aif/f{/ ecmpec/Hi ff i/ tu/77(7/pPfyu