SU856370A1

SU856370A1 - Accelerating structure

Info

Publication number: SU856370A1
Application number: SU802915245A
Authority: SU
Inventors: В.В. Кушин; Е.В. Громов; С.В. Плотников
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1985-03-30

Abstract

1. УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА линейного ускорител ионов, содержаща цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продоль;ной оси расположены один или нескрлько потенциальных электродов с укрепленными на них трубами дрейфа, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной стор(Уны с корпусом резонатора, а с другой - с соответствующими потенциальными электродами , отличающа с тем, что, с целью уменьшени величины , радиальной составл ющей электрического пол в ускор ющих зазорах, каждый из потенциальных электродов выполнен в виде Трех параллельных проводников,- смещенных относительно друг друга вокруг оси структуры на 120 , а относительно проводников другого электрода.. на 60 , и объедин емых в единую жесткую конст15укциго с помощью элементов креплени трубок дрейфа к проводникам потенциаль- 3 ного электрода. (/)1. ACCELERATING STRUCTURE of a linear ion accelerator containing a cylindrical cavity resonator within which parallel to the longitudinal axis one or a short of potential electrodes with drift tubes mounted on them are located, and supports of potential electrodes rigidly connected to one side (Una with a resonator body, and on the other hand, with corresponding potential electrodes, characterized in that, in order to reduce the magnitude of the radial component of the electric field in the accelerating gaps, each of the potential fields The electrodes are made in the form of three parallel conductors — displaced relative to each other around the axis of the structure by 120, and relative to the conductors of the other electrode .. by 60, and combined into a single rigid construction using the elements of fastening the drift tubes to the conductors of the potential electrode. (/)

Description

2. Ускор юща структура по п.1, отличающа с тем, что2. Accelerating structure according to claim 1, characterized in that

трубки дрейфа содержат несколько параллельных пролетных каналов.drift tubes contain several parallel span channels.

Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использовано при создании линейных ускорителей ионов, Известна ускор юща структура, получивша название резонатсфа Бидерое , содержаща объемный резонатор , как правило цилиндрической формы , внутри которого параллельно его продольной оси размещен потенциальный электрод, трубки дрейфа, присоединенные поочередно к потенциальному проводнику и к корпусу резонатора,, и четйертьвоЛновые прЬвод здие опоры дл креплени потенциального электро да. Основным недостатком этой структуры вл етс то, что провод щие опоры размещаютс перпендикул рно продольной оси структуры и в ускорител к ионов, где предпочтительно работать на относительно низких частотах , пор дка 20-50 МГц, значительно возрастает поперечный размер уско- |(р ющей секции, Наиболее близким техническим ре :шением вл етс ускор юща структура содержаща цилиндрический объемный резонатор внутри которого параллельно продольной оси расположены один или несколько потенциальных электродов, с укрепленными на них трубками дрейфа, и опоры потенциальных электродов, расположенные также параллельно продольной оси резонатора , и жестко прикреплены с одной стороны к потенциальному, электроду, а с другой - к корпусу резонатора. Поперечные, размеры такой структуры знaчиfeльнo уменьшаютс по срав нению со структурой типа Видерое. Ьднако эта структура обладает тем недостатком, что даже на ее оси попе речна составл юща электрического пол не равна нулю. Это вление становитс особенно нежелательным, если в -такой структуре попытатьс осуществить одновременное ускорение нескольких параллельных пучков ионов, так как центральньй и боковой пучки оказьшаютс в разных услови х. Целью изобретени вл етс уменьшение величины радиальной составл ющей электрического пол в ускор ющих зазорах. Поставленна цель достигаетс тем, что в ускор ющей структуре линей ного ускорител ионов, содержащей цилиндрический объемный резонатор, внутри которого параллельно продольной оси расположены один шш несколько потенциальных электродов, с укрепленными на них трубками дрейфа, и опоры потенциальных электродов, жестко соединенные с одной стороны . с корпусом резонатора, а с другой с соответствующими потенциальными электродами, каждьй из потенциальных электродов выполнен в виде трех параллельных проводников, смещенных относительно друг друга вокруг оси структуры на 120°, а относительно проводников другого электрода на 60 и объедин емых в единую жесткзпо конструкцию с помощью элементов креплени трубок дрейфа к проводникам потенциального электрода, причем; трубки дрейфа могут содержать несколько параллельных пролетных каналов . На чертеже схематично изображена конструкци ускор ющей структуры. Ускор юща структура содержит корпус резонатора 1, дрейфовые трубки. 2 с несколькими пролетными каналами, элементы кре1гпени 3 трубок дрейфа к потенциальным электродам, проводники 4, образующие один потенциальный электрод, проводники 5, образующие второй потенциальный электрод, элемена-ы 6 и 7, соедин ющие потенциальные электроды с соответствующими опорами 8 и 9, элемент 10, соедин ющйй опоры со стенкой резонатора .The invention relates to accelerator technology and can be used to create linear ion accelerators. A known accelerating structure, known as the Bideroe resonator, contains a cavity resonator, usually cylindrical in shape, inside which a potential electrode is placed parallel to its longitudinal axis, drift tubes connected alternately to potential conductor and to the resonator case, and four-wavelength pylons for fastening the potential electrode. The main disadvantage of this structure is that the conductive supports are placed perpendicular to the longitudinal axis of the structure and in the accelerator to the ions, where it is preferable to operate at relatively low frequencies, in the order of 20-50 MHz, the transverse size of the accelerating | The closest technical solution is an acceleration structure containing a cylindrical cavity resonator within which one or several potential electrodes are arranged parallel to the longitudinal axis, with tubes mounted on them drift, and supports of potential electrodes, also located parallel to the longitudinal axis of the resonator, are rigidly attached on one side to the potential electrode, and on the other to the resonator case. The transverse dimensions of such a structure are significantly reduced compared to the Wiederoe structure. the structure has the disadvantage that, even on its axis, the transverse component of the electric field is not equal to zero. This phenomenon becomes especially undesirable if in such a structure one tries to carry out simultaneous Oren several parallel beams of ions, since the central and side beams okazshayuts in different conditions. The aim of the invention is to reduce the radial component of the electric field in the accelerating gaps. This goal is achieved by the fact that in the accelerating structure of a linear ion accelerator containing a cylindrical cavity resonator, inside of which, parallel to the longitudinal axis, are one pinch of several potential electrodes, with drift tubes mounted on them, and supports of potential electrodes rigidly connected on one side. with the resonator housing, and on the other with the corresponding potential electrodes, each of the potential electrodes is made in the form of three parallel conductors displaced relative to each other around the axis of the structure by 120 °, and relative to the conductors of the other electrode by 60 and combined into a single rigid structure by fastening elements of the drift tubes to the conductors of the potential electrode, and; drift tubes may contain several parallel span channels. The drawing shows schematically the structure of an accelerating structure. The accelerating structure comprises a cavity body 1, drift tubes. 2 with several passage channels, elements of a surge element 3 drift tubes to potential electrodes, conductors 4 forming one potential electrode, conductors 5 forming a second potential electrode, elements 6 and 7 connecting potential electrodes with corresponding supports 8 and 9, element 10, connecting support with the wall of the resonator.

Ускор юща структура работает следующим образом. При возбуждении структуры в ней возникают ВЧ колебани , в точках креплени опор 8 и 9 к корпусу резонатора 1 образуютс узлы напр жени , -а вдоль потенциальных проводников 4 и 5 устанавливаетс напр жение, изменение амплитуды которого близко к синусоидальному. Обща дпина опоры и потенциального проводника выбираетс равной половине рабочей длины волны с учетом ее укорочени из-за емкостной нагрузки при введении трубок дрейфа. При .благодар тому что предложенна конструкци аксиально .симметрична, то величина радиальной составл кнцейThe accelerating structure works as follows. When the structure is excited, high frequency oscillations occur in it, voltage nodes are formed at the attachment points of supports 8 and 9 to the resonator case 1, and a voltage is established along potential conductors 4 and 5, the amplitude of which is close to sinusoidal. The total support and potential conductor is chosen equal to half of the working wavelength, taking into account its shortening due to capacitive load when inserting drift tubes. If the proposed construction is axially symmetrical, then the radial value is in short.

электрического пол в ускор ющем за-j зоре становитс пренебрежимо малой.the electric field in the accelerating zone becomes negligible.

Более того такое конструктивное выполнение ускор ющей структуры существенно повьшает ее жесткость.Moreover, such a constructive implementation of the accelerating structure significantly increases its rigidity.

Все это делает такую структуру пригодной дп одновременного ускорени нескольких параллельных пучков ионов. Поперечную устойчивость нескольких пучков ускор емых ионов можно осуществл ть, например, с помощью асимметр)1чной фазопеременной фокусировки. .All this makes this structure suitable for dp simultaneously accelerating several parallel beams of ions. The transverse stability of several beams of accelerated ions can be carried out, for example, with the help of asymmetry 1-time phase-varying focusing. .

I -- - - . Подобное конструктивное выполне-,I - - -. Similar constructive execution

ние потенциальных электродов можно использовать и в структзфе Видерое, и в структурах типа многопроводной линии.potential electrode electrodes can be used both in the Wiederoe structure and in structures such as a multi-wire line.

Claims

D. ACCELERATING STRUCTURE of a linear ion accelerator, containing a cylindrical cavity resonator, inside of which one or more potential electrodes with drift tubes mounted on them, th potential electrode supports are rigidly connected to one side of the Una with the resonator body, and on the other, parallel to the longitudinal axis - with the corresponding potential electrodes, characterized in that, in order to reduce the value. of the radial component of the electric field in the accelerating gaps, each of the potential electrodes is made in the form of three parallel conductors, - offset relative to each other around the axis of the structure by 120, and relative to the conductors of the other electrode .. by 60, and combined into a single rigid structure using fasteners drift tubes to the conductors of the potential electrode.

2. The accelerating structure according to item T, characterized in that the drift tubes contain several parallel span channels.