Claims (1)
Изобретение относитс к ускорительной технике, предназначено дл получени импульсных электронных пучков большой интенсивности дл целей инжекции в ускорители на большие энергии, нагрева плазмы, получени {{излучени и т.д. Известен ускоритель, в котором энерги от высокочастотного генератора накапливаетс в длинном волноводном резонаторе сто чей волны. В боковых стенках резонатора выполнены пролетные отверсти , напротив установлены поворотные магниты . После накоплени энергии в резонатор инжектируетс электронный пучок, который, пролетев первый ускор ющий промежуток, поворачиваетс поворотным магнитом и попадает во второй ускор ющий промежуток, где снова ускор етс , и т.д. Однако такой ускоритель имеет малую величину ускоренного тока. Это св зано с тем, что дл нормальной работы ускорител энерги , унос ща с из резонатора электронным пучком, должна быть меньше энергии, поступающей в резонатор от генератора на период высокочастотного пол . Известен также импульсный электронный ускоритель, содержащий инжектор, генератор мощности, ускор ющий резонатор сто чей волны с пролетными отверсти ми, вл ющийс накопителем СВЧ-энергии. У такого ускорител большие размеры и вес, св занные с использованием высокочастотных устройств метрового диапазона длин волн. Это усложн ет конструкцию ускорител . При уменьшении рабочей длины волны размеры такого ускорител уменьшаютс , но при этом уменьшаетс длительность ускоренного тока. Кроме того, после прохождени головной части электронного пучка через ускор ющий промежуток наблюдаетс энергетический спад ускор емых электронов . Цель изобретени - упрощение конструкции и уменьщение энергетического спада в процессе ускорени электронного пучка. Это достигаетс тем, что ускор ющий резонатор выполнен Б виде волноводного резонатора сантиметрового диапазона длиной L nAj4-Aj/2, где , 2, 3; длина волны в резонаторе, а пролетные отверсти , расположены в центре резонатора в боковых стенках. На чертеже представлена схема предлагаемого ускорител . Ускоритель содержит высокочастотный генератор 1, резонатор 2, инжектор 3 и фокусирующие катушки 4. Ускор ющий резонатор выполнен на основе пр моугольного волновода, закороченного с обоих концов. Возбуждение резонатора происходит через отверстие св зи у одного конца резонатора. В центре резонатора выполнены два пролетных отверсти . Энерги от высокочастотного генератора возбуждает резонатор на волне типа НютКогда напр женность электрического пол в резонаторе достигает максимума, в него инжектируетс электронный пучок. Инжектором служит сильноточна наносекундна пущка. Длительность импульса инжектора должна быть равна времени пробега энергии электромагнитной волны вдоль резонатора . Сто чую волну в резонаторе можно представить в виде суммы двух волн, распростран ющихс навстречу одна другой. Вначале пучком отбираетс энерги у волн, которые движутс к ускор ющему промежутку от концов резонатора. Когда энерги этих волн передаетс в пучок, к ускор ющему промежутку начинают подходить волны, которые при начале ускорени распростран лись от ускор ющего промежутка к концам резонатора и отражались от них. Таким образом , на выходе ускорител пучок состоит из серии сгустков электронов. Число ускоренных сгустков равно числу полуволн, укладывающихс по длине резонатора. Длительность импульса ускоренного тока равна времени пробега электромагнитной волны по длине резонатора. Преимущество данного ускорител - возможность ускорени больщих токов в импульсе наносекундно,й длительности. Так, использу генератор 10-сантиметрового диапазона мощностью 1 МВт, возможно ускорить токи 50-100 А до энергии 0,5 MB при длительности импульса 10 НС. Такой ускоритель может найти применение в различных област х науки и техники дл инжекции электронов в сильноточные ускорители на больщие энергии, нагрева плазмы, получени импульсов мощного излучени и т.д. Формула изобретени Импульсный электронный ускоритель, содержащий инжектор, генератор мощности, ускор ющий резонатор сто чей волны с пролетными Отверсти ми, вл ющийс накопителем СВЧ-энергии, отличающийс те.м, что, с целью упрощени конструкции и уменьщени энергетического спада в процессе ускорени электронного пучка, ускор ющий резонатор выполнен в виде волноводного резонатора сантиметрового диапазона длиной L nAi+At/2, где , 2, 3; Х - длина волны в .резонаторе, а пролетные отверсти расположены в центре резонатора в боковых стенках.The invention relates to an accelerator technique, intended to produce high intensity pulsed electron beams for the purpose of injection into accelerators for high energies, plasma heating, {{emission, etc.). An accelerator is known in which energy from a high-frequency generator is accumulated in a long standing waveguide resonator. Span holes are made in the side walls of the resonator, rotary magnets are installed opposite. After accumulation of energy, an electron beam is injected into the resonator, which, having flown over the first accelerating gap, turns with a rotating magnet and enters the second accelerating gap, where it is again accelerated, and so on. However, such an accelerator has a small amount of accelerated current. This is due to the fact that for normal operation of the accelerator, the energy carried away from the resonator by the electron beam must be less than the energy supplied to the resonator from the generator for the period of the high-frequency field. Also known is a pulsed electron accelerator containing an injector, a power generator, an accelerating standing-wave resonator with passage holes, which is a microwave energy storage device. Such an accelerator has a large size and weight associated with the use of high-frequency devices of the meter wavelength range. This complicates the design of the accelerator. With a decrease in the working wavelength, the dimensions of such an accelerator decrease, but the duration of the accelerated current decreases. In addition, after the head of the electron beam passes through the accelerating gap, the energy decay of the accelerated electrons is observed. The purpose of the invention is to simplify the design and reduce the energy decline in the process of accelerating the electron beam. This is achieved by the fact that the accelerating resonator is made in the form of a waveguide resonator of the centimeter range with a length of L nAj4-Aj / 2, where, 2, 3; the wavelength in the resonator, and the span holes, are located in the center of the resonator in the side walls. The drawing shows the scheme of the proposed accelerator. The accelerator contains a high-frequency oscillator 1, a resonator 2, an injector 3 and focusing coils 4. The accelerating resonator is made on the basis of a rectangular waveguide, shorted at both ends. The resonator is excited through a communication hole at one end of the resonator. In the center of the resonator there are two bore holes. The energy from the high-frequency generator excites a resonator on a Newt wave. When the intensity of the electric field in the resonator reaches its maximum, an electron beam is injected into it. The injector is a high-current nanosecond launch. The pulse duration of the injector should be equal to the time of the electromagnetic wave energy running along the resonator. The standing wave in the resonator can be represented as the sum of two waves propagating towards one another. Initially, the beam takes energy from the waves, which move to the accelerating gap from the ends of the resonator. When the energy of these waves is transmitted into the beam, waves begin to approach the accelerating gap, which at the beginning of the acceleration propagate from the accelerating gap to the ends of the resonator and are reflected from them. Thus, at the output of the accelerator, the beam consists of a series of electron bunches. The number of accelerated bunches is equal to the number of half waves lying along the length of the resonator. The pulse duration of the accelerated current is equal to the travel time of the electromagnetic wave along the length of the resonator. The advantage of this accelerator is the possibility of accelerating large currents in a pulse of nanosecond duration. So, using a generator of 10-centimeter range with a capacity of 1 MW, it is possible to accelerate currents of 50-100 A to an energy of 0.5 MB with a pulse duration of 10 Ns. Such an accelerator can be used in various fields of science and technology for the injection of electrons into high-current accelerators for high energies, plasma heating, generation of powerful radiation pulses, etc. The invention has a pulsed electron accelerator containing an injector, a power generator, an accelerating standing-wave resonator with flying holes, which is a microwave energy storage device, differing in that.m, in order to simplify the design and reduce the energy decline in the process of electron beam acceleration the accelerating resonator is made in the form of a waveguide resonator of the centimeter range of length L nAi + At / 2, where, 2, 3; X is the wavelength in the resonator, and the passage holes are located in the center of the resonator in the side walls.
2 2