SU876045A1 - Система возбуждени резонатора ускорител - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА- ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАТОРА УСКОРИТЕЛЯ, содержаща  ВЧ-генераторл подключенный к резонатору через линию св зи, и источник импульсного напр жени , подключенный к ВЧгенератору , о тличающа с  тем, что, с целью повьшени  эффективности подавлени  вторичного электронного резонансного разр да в резонаторе и упрощение системы, лини  содержит четвертьволновый разомкнутый коаксиальный шлейф с двухэлектродным , искровым разр дником на разомкнутом конце, включенный в линию св зи, при этом, один электрод разр дника объединен с внутренним проводником коаксиального шлейфа,а второй электрод изолирован от наружного проводника i шлейфа проходным конденсатором и соединен с источником импульсного на (П пр жени  .

Description

V

е

5 00

%

as о

4

сл Изобретение относитс  к ускорительной технике и может быть использовано при разработке, систем высокочастотного питани  резонаторных стру тур линейных ускорителей ионов. Известна система возбуждени  резонатора ускорител , содержаща  основной источник ВЧ-мощности и дополнительный предвозбудитель. В известном устройстве в начале рабочего цикла осуществл етс  быстрое предварительное возбуждение резо натора от дополнительного предвозбудител , и только после прохождени  зоны вторичного электронного резонан ного разр да, включаетс  основнЪй ис точник ВЧ-мощности. Недостатком известного устройства  вл етс  его сложность, так как оно содержит два источника ВЧ-мощности, работа которых должна быть специальным образом синхронизирована. Прототипом- данного изобретени   в л етс  система возбуждени  резонатора ускорител , содержаща  ВЧ-генератор , подключенный к резонатору через линию св зи, и источник импульсного напр жени , подключенный к ВЧ-генера тору. Б известном устройстве подавление вторично-электронного резонансно го разр да достигаетс  быстрым подн  тием уровн  ВЧ пол  в резонаторе уск рител  со скоростью нарастани  не ме нее 5-7 КБ/МКС, что обеспечиваетс  использованием быстродействующих (с .малой посто нной времени) усилительных каскадов генератора, быстродейст вунндего импульсного модул тора анодного напр жени , и расстройкой систе мы возбуждени  относительно рабочей частоты с целью снижени  нагруженной добротности резонатора. Практическа  реализ аци  перечисленных выше мер значительно усложн е систему возбуждени  резонатора, что и  вл етс  ее недостатком. Целью данного изобретени   вл етс устранение указанного недостатка, т.е. повышение эффективности подавле ни  вторичного электронного резонанс ного разр да в резонаторе и упрощение системы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в системе возбуждени  резонатора ускорител , содержащей ВЧ-генератор подключенный к резонатору через линию св зи, и источник импульсно1 о напр 5 жени , подключенный к ВЧ-генсратору, лини  св зи содержит четвертьволно-; вой разомкнутый коаксиальный шлейф с двухэлектродным искровьм разр дником на разомкнутом конце, включенный в линию св зи, причем один электрод разр дника объединен с внутренним проводником коаксиального шлейфа, а второй электрод изолирован от наружного проводника щлефа проходным конденсатором и соединен с источником импульсного напр жени . Изобретение представлено: на фиг.1структурна  схема устройства в целом, на фиг.2 - конструкци  четвертьволнового коаксиального шлейфа с двухэлектродным искровым разр дником. Устройство состоит из ВЧ-генератора 1- с источником 2 анодного питани , линии 3 св зи с включенной в нее управл емой резонансной неоднородностью 4 типа Короткое замыкание - холостой ход, резонатора 5 ускорител . Управл ема  резонансна  неоднородность 4, вьшолненна  на основе четвертьволнового коаксиального шлейфа , состоит из наружного проводника 6, внутреннего проводника, который также  вл етс  электродом искрового разр дника. Искровой разр дник  вл етс  управл емым элементом неоднородности и состоит из двух электродов 7 и 8. Электрод 8 соединен с источником 2 анодного питани  ВЧ-генератора и изолирован от. наружного проводника проходным конденсатором 9. В качестве управл емого элемента резонансной неоднородности могут быть использованы также электровакуумные или газоразр дные приборы, обеспечивающие необходимое быстродействие переключени  одного состо ни  в другое. Устройство работает следующим образом . При включении источника 2 анодного питани  высокое напр жение попадает на генер атор 1 и электрод 8 искрового разр дника, с одновременным зар дом конденсатора 9. При отсутствии разр да между электродами 7 и 8 управл ема  резонансна  неоднородность представл ет соgg бой разомкнутый на конце четвертьволновый шлейф.. Холостой ход конца шлейфа трансформируетс  через четвертьволновый отрезок линии как Короткое замыкание в линии 3 св зи. Электри 1еска  длина линии 3 св зи между генератором I и управл емой резонансной неоднородностью 4 должна быть кратна половине длины волны. Тогда генератор 1 окажетс  нагруженным на короткое замыкание. Вс  мощность будет рассеиватьс  на аноде лампы выходного каскада генератора 1 Констр гкци  мощных генераторных.ламп рассчитанных на работу с несогласованной нагрузкой, позвол ет рассеивать на аноде достаточно большую, мощ ность. При достижении заданной величины анодного напр жени ., достаточной дл  того, чтобы генератор 1 возбудил вакуумированный резонатор 5 ускорител  до уровн  ВЧ-пол , превьшак дего в несколько раз уровень возникновени  ВЧ-вторично-электронного резонансного разр да, напр жение на электроде 8 достигает величины , достаточной дл  пробо  промежутка между электродами 7 и 8. В течени разр да между электродами 7 и 8 управл ема  резонансна  неоднородность представл ет собой короткозамкнутый четвертьволновый шлейф - металличес кий изол тор. Короткое замыкание шлефа трансформируетс  в линию 3 св  зи как холостой ход и генератор I оказываетс  нагруженным на резонатор 5 ускорител . В этом случае, при воз буждении резонатора, врем  запаздывани  будет определ тьс  временем срабатьшани  искрового разр дника и не будет зависеть от быстродействи  источника анодного питани , возбудител  и усилительных каскадов генератора . Врем  срабатывани  искровых разр  ников составл ет не более дес тков наносекунд, что обеспечивает необходимую начальную скорость нарастани  ВЧ-пол  в вакуумированном резонаторе ускорител . Кроме того, при пробое разр дного промежутка между электродами 7 и 8, лини  св зи вместе с выходной цепью 5 генератора и резонатором ускорител  оказьшаетс  подключенной к зар женному до высокого напр жени  проходному конденсатору 9. В силу колебательных свойств длинной линии, в линии 3 св зи, котора  вместе с резонансной системой генератора 1, резонатором 5 ускорител  и проходным конденсатором 9 представл ет собой ВЧ-колебательный контур; развиваетс  ударный, с KpyTbiM передним фронтом, колебательный затухающий процесс с выбранной частотой расстройки относительно рабочей частоты генератора. Колебани  на частоте расстройки способствуют нарушению условий существовани  ВЧвторичного электронного резонансного разр да. Величина емкости проходного конденсатора 9 определ ет количество запасенной энергии дл  поддержани  затухающего колебательного процесса в течение заданного времени. Частота расстройки системы задаетс  либо выбором длины линии св зи, либо некоторой расстройкой разонан-. сных систем ускорител  и генератора. В процессе установлени  номинального уровн  ВЧ-пол  в резонаторе усилител , разр д между электродами 7 и 8 поддерживаетс  малыми затратами эйер-, гии самого ВЧ-генератора и посто нным напр жением источника анодного питани . При необходимости, электроды 7 и 8 могут быть механически закорочены. Наличие в системе возбуждени  резонатора ускорител  быстродействующей управл емой резонансной неоднородности типа короткое замыкание холостой ход введенньй в линию св зи , исключает необходимость в дополнительном источнике питани , дополнительной мощной ВЧ-генераторной аппаратуре , быстродействующим импульсном модул торе анодного питани , что и упрощает Данное устройство по сравнению с прототипом.

в

mi

Ч/

Claims (1)

1. СИСТЕМА-ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАТОРА УСКОРИТЕЛЯ, содержащая ВЧ-генератор_л подключенный к резонатору через линию связи, и источник импульс- ного напряжения, подключенный к ВЧгенератору, о тлич ающая ся тем, что, с целью повышения эффективности подавления вторичного электронного резонансного разряда в резонаторе и упрощение системы, линия содержит четвертьволновый разомкнутый коаксиальный шлейф с двухэлектродным , искровым разрядником на разомкнутом конце, включенный в линию связи, при этом, один электрод разрядника объединен с внутренним проводником коаксиального шлейфа,а второй электрод изолирован от наружного проводника шлейфа проходным конденсатором и соединен с источником импульсного напряжения .

   SU _П1> 876045 >