SU747394A1 - Device for phase-grouping of accelerated charged particle beam - Google Patents
Device for phase-grouping of accelerated charged particle beam Download PDFInfo
- Publication number
- SU747394A1 SU747394A1 SU792753564A SU2753564A SU747394A1 SU 747394 A1 SU747394 A1 SU 747394A1 SU 792753564 A SU792753564 A SU 792753564A SU 2753564 A SU2753564 A SU 2753564A SU 747394 A1 SU747394 A1 SU 747394A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- grouping
- phase
- charged particle
- particle beam
- accelerated charged
- Prior art date
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОЙ ГРУППИРОВКИ ПУЧКА УСКОРЕННЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ(54) DEVICE FOR PHASE GROUPING OF BEAM ACCELERATED CHARGED PARTICLES
Изобретение относитс к устройствам дл группировки ускоренных зар женных частиц в продольном направлении и может найти применение в высокочастотной электронике, например в генераторах высокочастотной мощности а также в экспериментальной дерной физике. Устройство дл фазовой группировки вл етс основой клистрона высокочастотного усилител мощности. Устройство содержит входной резонатор с продольным электрическим полем и группирующий элемент - пространство дрейфа с пр молинейной осью. Высокочастотное электрическое поле обе печивает скоростную модул цию ускоренных электронов. За счет разности времен пролета модул ции скорости приводит к фазовой группировки -элект ронов в конце пространства .црейфар. Недостатком устройства клисторонного типа вл етс вносима входным резонатором неоднородность энергии пучка зар женных частиц. Это понижае электронный КПД клистронов, а при использовании в дернофизических экспериментах ухудшает разрешение ре зультатов измерений. Известно также устройство дл фазовой группировки ускоренных зар женных частиц, используемое в экспериментальной дерной физике. Устройство содержит высокочастотный дефлектор с поперечным электрическим полем, последующий группирующий элемент поворотный магнит со стационарным полем, а также фокусирующие линзы,. устанавливаемые перед магнитом и после него 2. Высокочастотное электрическое поле дефлектора осуществл ет линейную развертку пучка. Частицы, пришедшие раньше по фазе, проход т в группирующем магните больший путь, пришедшие позже - меньший путь. В результате за счет разности времен пролета Имеет место фазова группировка частиц после магнита. Устройство с группирующим магнитом практически не вносит в сгруппированный пучок, неодно зодность энергии , если первоначальный пучок узкий. Недостатком устройства с группирующим элементом в виде поворотного магнита вл етс искривление оптической оси устройства, что приводит к усложнению компоновочных схем установок , использующих фазовую группировку зар женных частиц.The invention relates to devices for grouping accelerated charged particles in the longitudinal direction and can be used in high-frequency electronics, for example, in high-frequency power generators as well as in experimental nuclear physics. A phase grouping device is the basis of the klystron of a high frequency power amplifier. The device contains an input resonator with a longitudinal electric field and a grouping element — drift space with a rectilinear axis. The high-frequency electric field both bakes the high-speed modulation of accelerated electrons. Due to the difference in transit time, the modulation of velocity leads to the phase grouping of electrons at the end of space. A disadvantage of a klystoron type device is the inhomogeneity of the energy of a beam of charged particles introduced by the input resonator. This lowers the electron efficiency of klystrons, and when used in sodophysical experiments, degrades the resolution of the measurement results. It is also known a device for the phase grouping of accelerated charged particles used in experimental nuclear physics. The device contains a high-frequency deflector with a transverse electric field, the subsequent grouping element is a rotating magnet with a stationary field, as well as focusing lenses. installed before and after the magnet 2. The high-frequency electric field of the deflector performs a linear sweep of the beam. Particles that arrived earlier in the phase go a greater way in the grouping magnet, those that come later - a smaller way. As a result, due to the difference in transit times, there is a phase grouping of particles after the magnet. A device with a grouping magnet practically does not contribute to the grouped beam, the inconsistency of energy, if the initial beam is narrow. The disadvantage of the device with a grouping element in the form of a rotary magnet is the curvature of the optical axis of the device, which leads to the complication of layout schemes of installations using the phase grouping of charged particles.
Целью изобретени вл етс осуществление фазовой группировки без внесени в пучок энергетической неоднородности в устройстве с пр молинейной осью.The aim of the invention is to implement a phase grouping without introducing energy heterogeneity into a beam in a device with a rectilinear axis.
достижени этой цели в устройстве дл фазовой группировке пучка зар женных частиц, имеющем высокочастотный дефлектор, фокусируюи 1е 7, линзы и группирующий элемент, группирук ций элемент выполнен содержащим две плоскопараллельные провод щие 1л;астины и витки с током, обеспечивакхцие создани-е в зазоре между пластинами статических электрического и магнитного полей, направлени которы перпендикул рны друг другу. По конструктивной схеме группируквдий элемент аналогичен используемому в физике высоких энергий электростатическому сепаратору 2., в котором отклонение поперечным электростатическим полем частиц определенной массы компенсируетс действием стационарного магнитного пол , что обеспечивает пр молинейность оптической оси системы. achieving this goal in a device for phase grouping of a beam of charged particles, having a high-frequency deflector, focusing 1e 7, lenses and a grouping element, grouping the element is made containing two plane-parallel conductive fibers, astins and coils with current, ensuring the creation in the gap between plates of static electric and magnetic fields, the directions of which are perpendicular to each other. According to the design concept, the grouped element is similar to the electrostatic separator 2 used in high-energy physics, in which the deflection of particles of a certain mass by the transverse electrostatic field is compensated by the action of a stationary magnetic field, which ensures the linearity of the optical axis of the system.
На чертеже изображена конструктивна схема предложенного устройств дл фазовой группировки пучка ускоренных зар женных частиц и показаны траектории.The drawing shows a structural diagram of the proposed device for the phase grouping of a beam of accelerated charged particles and shows the trajectories.
Устройство ,цл фазовой группировки имеет высокочастотный дефлектор 1 с поперечным электрическим полем, фокусирующие линзы (например, квадрупольные магнитные дублеты) 2 и группирующий элемент, содержащий последовательные провод щие пластины 3 и 4 с подключенным к ним посто нным напр жением противоположной пол рности , а также витки 5с током, разме:щенные выше и ниже плоскости си1мметрии устройства. После группирующего элемента поставлен оконечный блок б (мишень при использовании фазовой группировки в экспериментальной дерной физике или выходной резонатор в высокочастотном генераторе мощности ) . Позици ми 7-10 обозначены траектории частиц.A phase grouping device has a high-frequency deflector 1 with a transverse electric field, focusing lenses (for example, quadrupole magnetic doublets) 2 and a grouping element containing successive conductive plates 3 and 4 with a polarity of opposite polarity connected to them, as well as coils 5 with current, size: above and below the symmetry plane of the device. After the grouping element, a terminal block b is set (target when using phase grouping in experimental nuclear physics or an output cavity in a high-frequency power generator). Positions 7-10 designate particle trajectories.
Высокочастотный дефлектор 1 осуществл ет линейную развертку вход щего в него пучка с осевой траекторией 7, После дефлектора траектори 8 соответствует частицам, проше;11Щим дефлектор при нулевой фазе и фазе 180., Крайние траектории 9 и 10 соотBeTCtByraT фазам +90°. Траектори 8 остаетс пр молиней«ой в зазоре межд пластинами 3 и 4. Это будет иметь место, если напр женность электростатического пол Е и магнитное поле в (это поле создаетс витками 5 с током и направлено перпендикул рно плоскости чертежа) св заны соотношением 1 Е (В/М) --The high-frequency deflector 1 performs a linear sweep of the beam entering it with an axial trajectory 7, After the deflector, the trajectory 8 corresponds to the particles, with the deflector at zero phase and phase 180. The extreme trajectories 9 and 10 correspond to the BeTCtByraT phases + 90 °. Trajectory 8 remains straight in the gap between plates 3 and 4. This will occur if the strength of the electrostatic field E and the magnetic field in (this field is created by coils 5 with current and is directed perpendicular to the plane of the drawing) are connected by the ratio 1 Е (V / M) -
В (Т, ) -i10 ,B (T,) -i10,
ВAT
где Э - скорость частиц в единицахwhere e is the particle velocity in units
скорости света в вакууме. После линзы 2 траектории 9 и 10 станов тс почти параллельными траектории 8.В зазоре между пластинами траектории 9 и 10 наход тс на рассто нии h от траектории 8,на которой электростатический потенциал равен нулю.Потенциал на траектории 9 равен Eh,на траектории 10 равен +ЕИ.Если первоначально кинетическа энерги частиц с зар дом е равна W, то внутри группирующего элемента дл траекторииthe speed of light in a vacuum. After lens 2, the trajectories 9 and 10 become almost parallel to the trajectory 8. In the gap between the plates of the trajectory 9 and 10 are at a distance h from the trajectory 8, on which the electrostatic potential is zero. The potential on the trajectory 9 is equal to Eh, on the trajectory 10 is equal to + E.I.If the initial kinetic energy of particles with charge e is W, then inside the grouping element for the trajectory
9она равна W - eEh, а дл траектории9 it is equal to W - eEh, and for the trajectory
10равна W+eEh, причем предполагаетс , 0 что eEh«W. Модул ци энергии частиц10 is equal to W + eEh, and it is assumed that 0 eEh "W. Particle energy modulation
приводит к модул ции их скорости. Как и в клистроне за счет этого эффекта в конце пространства дрейфа длины 1 (длина пластин 3 и 4) будет leads to a modulation of their speed. As in the klystron, due to this effect, at the end of the drift space of length 1 (the length of the plates 3 and 4) will be
5 иметь место фазова группировка частиц . При выходе частиц из зазора между пластинами дл всех траекторий восстанавливаетс первоначальна величина кинетической энергии W, в оконеч-/5 to have a phase grouping of particles. When the particles exit the gap between the plates, the initial value of the kinetic energy W is restored for all trajectories;
fj ном блоке б создаетс фокус сгруппированного .по фазам пучка, причем процесс группировки не создает энергетической неоднородности.fj of the block b, a focus is created of the grouped beam of the phases, and the grouping process does not create an energy inhomogeneity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792753564A SU747394A1 (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | Device for phase-grouping of accelerated charged particle beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792753564A SU747394A1 (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | Device for phase-grouping of accelerated charged particle beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU747394A1 true SU747394A1 (en) | 1981-08-07 |
Family
ID=20822419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792753564A SU747394A1 (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | Device for phase-grouping of accelerated charged particle beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU747394A1 (en) |
-
1979
- 1979-04-28 SU SU792753564A patent/SU747394A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2790902A (en) | Ion accelerator beam extractor | |
US3571642A (en) | Method and apparatus for interleaved charged particle acceleration | |
Seliger | E× B Mass‐Separator Design | |
US2570158A (en) | Method and apparatus for separating charged particles of different mass-to-charge ratios | |
US3916239A (en) | High energy beam launching apparatus and method | |
US20110266951A1 (en) | Microwave tube with device for extracting ions produced in the tube | |
US3197633A (en) | Method and apparatus for separating ions of respectively different specific electric charges | |
US3353107A (en) | High voltage particle accelerators using charge transfer processes | |
SU747394A1 (en) | Device for phase-grouping of accelerated charged particle beam | |
US3201631A (en) | Short focus lens at focal point of long focus lens | |
US4349505A (en) | Neutral beamline with ion energy recovery based on magnetic blocking of electrons | |
GB800580A (en) | Improvements in or relating to velocity modulation tubes | |
US3122710A (en) | Synchronous wave parametric amplifier and conversion means | |
US4401918A (en) | Klystron having electrostatic quadrupole focusing arrangement | |
US3252104A (en) | D.c. quadrupole structure for parametric amplifier | |
US6326746B1 (en) | High efficiency resonator for linear accelerator | |
US5247263A (en) | Injection system for tandem accelerators | |
US3551728A (en) | High intensity linear accelerators | |
RU2058676C1 (en) | Method for cooling charge-particle beam | |
US20020060521A1 (en) | Apparatus for bunching relativistic electrons | |
US4063125A (en) | High-frequency focusing device for focusing a beam of charged particles accelerated within a cyclotron | |
US10297413B2 (en) | Method and device for the production of highly charged ions | |
US3020440A (en) | Electron beam device | |
Phillips | Microwave separator for high energy particle beams | |
Crittenden Jr et al. | Methods for betatron or synchrotron beam removal |