SU667034A1

SU667034A1 - Method of measuring noise of a beam of charged particles

Info

Publication number: SU667034A1
Application number: SU772552091A
Authority: SU
Inventors: Г.Д. Крамской; И.Н. Мондрус
Original assignee: Предприятие П/Я В-8851
Priority date: 1977-12-03
Filing date: 1977-12-03
Publication date: 1979-12-25

Description

Изобретение относитс к технике измерени шумов в устройствах, срдержАщих пучки зар женных частиц. Известен способ измерени шумовьве параметров непрерывного электронного пучка (продольных флуктуации плотнос ти тока и скорости) в низковольтных электронных йушках, основанный на из %(ерении уровн шумовой мощности, воз Зуждаемой пролетающим пучком в объем ных резонаторах, по которому рабсчитывают шумовые параметры непрерывного электронного потока: комбинирован ный шумовой napaMetp S и активную мощнсхзть шума Р. Дл наибольшей отдачи мощности пучксзм используют резонаторы клистронного типа с„мак и-, мальньм продольным электрическим полем в области пролета пучка, число которых зависит от числа и ер емых шумовых параметров, выбранной методи ки эксперимента, и может измен тьс от одного до трех одинаковьйс резонаторов 1 . однако таким способом невозможно иэмёрить шумовые параметры модулированного по пло±ности тока пучка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ измерени шумов пучка, основанный на пропусканий исследуемого пучка черег объемный резрнатор и измерений возбуждённой в ней, мощности 2. Перемеща рез15на ор вдольпуч1ка измер нзт минимальное и макснмаль HOG значбйм уровн возбуждаемой пучке мощй.Остй и резонаторе, а ксмбйнированнЫйшумовой параметр S рассчитывают ito формуле -v S - fЧоS ° М ItAf Nva.KC N4MW - эквивалейтнбе сопротивЛенине где 2„ электронного пучка,- проводимость ненагруженного резонатора; М - коэффициент св зи пучка с резонатором; л - Ш1)йна пол6с1л частот измери . тельногоустройства. При таком способе невозможно измерение флуктуации поперечных отклонений модулированного по плотности тока и необходимо перемещение резонатора вдоль пучка в вакууме на большие рассто ни . Цель изобретени - расширение видо исследуемых шумов модулированного по плотности тока пучка. Это достигаетс тем, что путем поПеречных относительно напЕ)авлени This invention relates to a technique for measuring noise in devices that contain charged particle beams. There is a known method for measuring the noise of the parameters of a continuous electron beam (longitudinal fluctuations of current density and velocity) in low-voltage electron tubes based on% (measurement of the level of noise power generated by a passing beam in bulk resonators, which read the noise parameters of a continuous electron flux: the combined noise napaMetp S and the active power of R. noise. For the most power output of the Puchxism, klystron-type resonators with “max, In the region of the beam span, the number of which depends on the number of noise parameters to be chosen, the chosen experimental method, and can vary from one to three identical resonators 1. However, this way it is impossible to measure the noise parameters of the beam current modulated. Close to the invention the technical essence is a method of measuring the noise of a beam, based on the transmission of the investigated beam through a volume resolver and measurements of the excited power 2 at it. By moving the resorna or op along the beam, measuring the minimum and maximal HOG value of the level of the power beam being excited. The resonator and resonator, and the noise parameter S calculate the ito formula -v S - fHO S ° M ItAf Nva.KC N4MW is the equivalent resistance of Lenin where 2 "electron beam is conductive M is the coupling coefficient of the beam with the resonator; l - Sh1) yna pol6s1l frequency measure. tel device. With this method, it is impossible to measure the fluctuations of the transverse deviations of the current modulated by the current and it is necessary to move the resonator along the beam in a vacuum over long distances. The purpose of the invention is the expansion of the studied noise of the density-modulated beam current. This is achieved by the way that

движени пучка перемещений пр моуголь ного резонатора с типом волны Eg-ta измер ют наименьшее з йа чение возбуждаемой мощности, с помощью которого VateM определ ют спектральную плотность флуктуации попе эечнвк отклонений пучка.the movements of the beam of displacements of a prong carbon resonator with the Eg-ta type of wave measure the smallest magnitude of the excited power, with which VateM determine the spectral density of fluctuations of the peak deviations of the beam.

::прсрб по сн етс чертежом , :: see the drawing drawing,

Йз1м е| 1ё111йЕ поперечных отклоненийJs1m e | 1–111ЕЕ lateral deviations

. :j,,-.... частиц провод т с. : j ,, -... particles are carried out with

помощью одного пр моугольного резонатора 1 с продольньм типом волны и каналами дл пролета пучка в виде круглых запредельных волноводов 2. Запредельные волноводы посредством гибких элементов, например сильфонов 3, вакуумноплотно присоединены к пролетньм трубам 4, оканчивающимс соединительньми фланцами 5,6. Kpert eHTie устроЙства ёь1г1олн етс с по- мощью опор 7.using a single rectangular resonator 1 with a longitudinal wave type and channels for the passage of the beam in the form of circular outbound waveguides 2. Outboundary waveguides are connected by vacuum elements to, for example, bellows 3, vacuum-tight to flow tubes 4 terminated in connecting flanges 5,6. Kpert eHTie of the device is equipped with supports 7.

Коррекци положени резонатора в поперечном направ тенйи 6 ft6crri %7ib rfOCorrection of the position of the resonator in the transverse direction of the shade 6 ft6crri% 7ib rfO

---refr-TtlS Ka- ас- %с в лйГё с-ГШйЬп6со6 лё ниемдл перемещени резонатора,--- refr-TtlS Ka- as-% s in LeGyo-Gyyy6e6 leneeml of moving the resonator,

наТ1ример рёверсивйк электро дайг-ателем 8, через шток 9. Отвор возбуждаемой пучкОм в резонаторе СВЧ- 1ЙЩШЬ1 и производитс элементом 10 в зи,соединенный с измерителем 11 мЭщйЬс й. on the example is a reversive electric diver 8, through the rod 9. The opening of the excited beam in the resonator MICROWAVE1 is produced by element 10 in g, connected to the meter 11 m.

С помощью резонатора с типом волны можно измерить флукту 11 ГИй по Чпёре ч ых отклонений мо дули1$Зва нЬго по плотности тока пучка зар женных частиц, так как он позвол ет вьаделитьWith the help of a resonator with a type of wave, it is possible to measure the 11 GII fluctuations according to the Chiper of the deviations of the modulus Zv ngo from the current density of the beam of charged particles, since it allows

вдоль одной оси исследуемый тип флук1гуацйй . Перемещение резонатора в поперечном направлении относительно хода пучка дает возможность J cключитьalong one axis, the type of flukuguatsy under study. Moving the resonator in the transverse direction relative to the beam path allows J to c

Лйййие егоасимметрии на возбу денйе СВЧ-колебаний в резонаторе. Эти Find its asymmetry on the excitation of microwave oscillations in the resonator. These

иэмерени необходимо п рОЖодйть при, минимальном значении возбуждаемой мощностиР. And the measurement is necessary at a minimum value of the excited power R.

Определение спектральной плотности флуктуации поперечных частиц G ocyществл етс по формуле :The determination of the spectral density of fluctuations of transverse particles G oxy is determined by the formula:

Р о QHP : , . About QHP:,.

attef/qi .. attef / qi ..

где fo - диэлектрическа посто (|на where fo is dielectric constant (| on

среды. environment.

аЬб - геометрические размеры; QH - нагруженна добротность резонатора;abb - geometric dimensions; QH - loaded with the good quality of the resonator;

Р - уровень возбуждаэиой в резонаторе пролетающим пучком СВЧ-мощности; / , , .P is the level of excitation in the resonator by the passing microwave power beam; /,,

ff, - частЪта следовани сгустков (частота модул ции) зар женных частиц; q - зар д сгустка Преимущество предлагаемого, способа заключа:е1с в том, что он позвол ет измер ть шумы, флуктуации поперечных б1 :НЬнёнШмоду лированного пучка электронов, что особенно необходимо ри работе линейных ускорителей. На основании измерени таких шумов могут ыть разработаны методы их уменьшени , и сор тветственно увеличени интенсивност1 йучка в линейных ускорител х .ff, is the frequency of the bunches following (modulation frequency) of the charged particles; q is the charge of the bunch. The advantage of the proposed method is: e1c in that it allows to measure the noise, fluctuations of the transverse b1: Hnn-modulated electron beam, which is especially necessary for the operation of linear accelerators. Based on the measurement of such noises, methods can be developed to reduce them, and accordingly, to increase the intensity of linear accelerators.

Claims

1.AnIchenOch B.C. and others. Electronic tekhjIka. SerI 1, Electronics, microwave, vol. 8, 1968, p. 44.

2.KrayOi, GD and others. VOP1E) 6s of languid science and technology. Series Accelerators, VIP.1 (1), 1975,

. 69 -.,: ... ,,

-.,. if 4 CL z yyyyyy E

. -. i-5 libiliitiii l i

Vlad Zar / Kenny chLstits