DE3880681T2 - Elektronenbeschleuniger mit koaxialem hohlraum. - Google Patents

Elektronenbeschleuniger mit koaxialem hohlraum.

Info

Publication number
DE3880681T2
DE3880681T2 DE88904976T DE3880681T DE3880681T2 DE 3880681 T2 DE3880681 T2 DE 3880681T2 DE 88904976 T DE88904976 T DE 88904976T DE 3880681 T DE3880681 T DE 3880681T DE 3880681 T2 DE3880681 T2 DE 3880681T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cavity
electron
outer conductor
deflector
opposite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE88904976T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3880681D1 (de
Inventor
Guyen Annick N
Jacques Pottier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Application granted granted Critical
Publication of DE3880681D1 publication Critical patent/DE3880681D1/de
Publication of DE3880681T2 publication Critical patent/DE3880681T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/14Vacuum chambers
    • H05H7/18Cavities; Resonators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H05H13/10Accelerators comprising one or more linear accelerating sections and bending magnets or the like to return the charged particles in a trajectory parallel to the first accelerating section, e.g. microtrons or rhodotrons
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H9/00Linear accelerators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektronenbeschleuniger. Sie wird beim Bestrahlen von verschiedenen Substanzen wie Agrar- und Lebensmittelerzeugnissen angewandt, und zwar entweder direkt durch Elektronen, oder durch Röntgenstrahlen, die durch Konversion auf einem Schwermetalltarget erhalten werden.
  • Es ist ein Elektronenbeschleuniger bekannt, der im allgemeinen einen Resonanzhohlraum umfaßt, der an eine Hochfrequenzfeld-Quelle angeschlossen ist, sowie eine Elektronenquelle, die Elektronen in den Hohlraum einschießen kann. Wenn bestimmte Phasen- und Geschwindigkeitsbeziehungen erfüllt sind, werden die Elektronen durch das elektrische Feld während ihres gesamten Durchlaufs durch den Hohlraum beschleunigt.
  • In bestimmten Arten von Beschleunigern nach diesem Prinzip durchquert der Elektronenstrahl mehrmals den Hohlraum. Die Vorrichtung umfaßt daher einen Elektronenablenker, der den beschleunigten Strahl ein erstes Mal empfängt, ihn um ungefähr 180º ablenkt und ihn in den Hohlraum für eine neue Beschleunigung zurückwirft. Ein zweiter Ablenker kann den Strahl, der zwei Beschleunigungen ausgesetzt war,von Neuem ablenken, um ihn ein drittes Mal den Hohlraum durchlaufen zu lassen und ihm so eine dritte Beschleunigung zu geben, usw..
  • Eine derartige Vorrichtung ist z.B. im französischen Patent Nr. 1 555 723 mit dem Titel ("Elektronenbeschleuniger mit 100 MeV im Dauerbetrieb") beschrieben.
  • Diese Art von Beschleuniger weist den folgenden Nachteil auf. Während des ersten Einschießens in den Hohlraum nimmt der Elektronenstrahl einen Weg um die Achse des Beschleunigers. Entlang dieses Weges hat das elektrische Feld nur eine Komponente, die entlang der Achse gerichtet ist. Es entsteht daher eine starke Elektronenbeschleunigung, und keine Strahlablenkung, nachdem es keine Transversalkomponente des Magnetfeldes gibt. Während des zweiten Hohlraumdurchlaufs nimmt der Elektronenstrahl dagegen einen Weg, der nicht mehr entlang der Achse gerichtet ist. Eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Axialkomponente des elektrischen Feldes kann daher auf den Elektronenstrahl wirken. Diese Wirkung äußert sich in einer Elektronenablenkung. Diese Elektronenablenkung hängt von der Phase des elektromagnetischen Feldes ab, was eine Dispersion des Strahls erzeugt, von dem folglich ein Teil auf den Hohlraumwänden verloren wird. Überdies verstärkt sich dieses störende Phänomen während mehrerer Durchläufe.
  • Es sind daher Beschleuniger mit Mehrfachdurchlauf bekannt, die diesen Nachteil durch eine besondere Ablenkerstruktur umgehen. Nach einer ersten Variante, beschrieben z.B. im amerikanischen Patent 3,349,335, führen die Elektronen eine vollständige Schleife außerhalb des Hohlraums aus und werden wieder in die Hohlraumachse eingeschossen.
  • Nach einer weiteren Variante, beschrieben in FR-A-1 136 936, wird die Beschleunigung in einem Resonanzhohlraum ausgeführt, und nach jedem Durchlauf werden die Elektronen außerhalb des Hohlraums abgelenkt, so daß sie um diesen Hohlraum geführt und entlang der Beschleunigungsachse wieder eingeschossen werden.
  • Nach einer weiteren Variante, manchmal "Duotron" genannt, wird der Elektronenstrahl auf sich selbst zurückgeworfen und führt so einen Hin- und Herweg entlang der Hohlraumachse aus.
  • Nach diesen ausgearbeiteten Varianten nimmt der Elektronenstrahl während seiner mehrfachen Durchläufe immer einen Weg, auf dem die Ablenkfelder Null sind (wobei das elektrische Feld parallel dem Geschwindigkeitsvektor der Elektronen und von entgegengesetzter Richtung ist).
  • Allerdings sind diese Vorrichtungen schwer aufzubauen: in den ersten beiden haben die verschiedenen Elektronentrajektorien einen gemeinsamen Abschnitt in der Umgebung der Hohlraumachse, aber die anderen Abschnitte sind außerhalb des Hohlraums, was die Komplexität und den Raumbedarf der Vorrichtung erhöht. In der letzteren Variante beschränkt man sich auf ein Hin- und Herschicken des Strahls, und das Problem, die Elektronen auf sich selbst zurückzuwerfen, ist nicht leicht zu lösen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Unannehmlichkeiten abzuhelfen. Zu diesem Zweck wird ein Elektronenbeschleuniger vorgeschlagen, der von Wirkungen mehrfachen Durchlaufs profitiert, wobei die oben angesprochene Bedingung der Abwesenheit von Ablenkfeldern entlang der Elektronentrajektorien aufrechterhalten wird, und der die Schwierigkeiten vereinfacht, welche mit dem Ablenken und dem Wiedereinschiessen der Elektronen in den Beschleunigerhohlraum verbunden sind.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Typ von Elektronenbeschleuniger mit Mehrfachbeschleunigung, der oben angesprochen und insbesondere in FR-A-1 136 936 beschrieben worden ist, dadurch gekennzeichent,daß die äußeren und inneren Leiter des Hohlraums zylindrisch sind, und daß der Elektronenstrahl in einer zur Achse des Hohlraums senkrechten Ebene dort eingeschossen wird, wo die Radialkomponente des elektrischen Feldes maximal ist, und dadurch, daß die Ablenkmittel einen ersten Elektronenablenker, der einen Eingang gegenüber einer ersten Austrittsöffnung hat, die im äußeren Leiter entlang einem ersten Durchmesser der ersten Eintrittsöffnung diametral gegenüber angebracht ist, wobei dieser erste Ablenker einen Ausgang gegenüber einer im äußeren Leiter angebrachten zweiten Eintrittsöffnung hat, einen zweiten Elektronenablenker, der einen Eingang gegenüber einer zweiten Austrittsöffnung hat, die im äußeren Leiter entlang einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Durchmesser der zweiten Eintrittsöffnung diametral gegenüber angebracht ist, wobei dieser zweite Ablenker einen Ausgang gegenüber einer im äußeren Leiter angebrachten dritten Eintrittsöffnung hat, und gegebenenfalls andere Ablenker umfassen, die in gleicher Weise mit anderen Durchmesssern des äußeren Leiters verbunden sind, die alle voneinander unterschiedlich, doch alle in der genannten Ebene gelegen sind.
  • Auf jeden Fall werden die Merkmale der Erfindung im Lichte der folgenden Beschreibung offensichtlicher. Diese Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
  • Fig. 1 einen koaxioalen Resonanzhohlraum entlang der Grundmode zeigt,
  • Fig. 2 die Darstellung einer Eigenschaft des koaxialen Hohlraums erlaubt, die in Beziehung steht zur Abwesenheit eines Magnetfeldes in der Mittelebene des Hohlraums,
  • Fig.3 im Schnitt einen Elektronenbeschleuniger nach der Erfindung zeigt,
  • Fig. 4 geometrische Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, und
  • Fig. 5 eine Ausführungsvariante darstellt, welche zum Verringern ohmscher Verlusten dient.
  • Auf Fig. 1 ist ein koaxialer Hohlraum CC zu sehen, gebildet aus einem äußeren zylindrischen Leiter 10, einem inneren zylindrischen Leiter 20 und zwei Wangen 30 und 31. Ein derartiger Hohlraum besitzt eine Achse A und eine Mittelebene Pm, die zur Achse senkrecht ist. Unter den in einem derartigen Hohlraum möglichen Resonanzmoden gibt es eine, genannt die Grundmode, vom transversalelektrischen Typ, für die das elektrische Feld E in der Mittelebene rein radial ist. Dieses Feld fällt auf beiden Seiten dieser Ebene ab, so daß es sich auf den Wangen 31, 32 auslöscht. Umgekehrt ist das magnetische Feld entlang der Wangen maximal und löscht sich in der Mittelebene aus, wobei es das Vorzeichen wechselt.
  • Eine derartige Mode kann gemäß den üblichen Konventionen mit TE&sub0;&sub0;&sub1; bezeichnet werden, wobei die Initialen TE darin erinnern, daß es sich um eine Mode handelt, in der das elektrische Feld transversal ist, der erste Index "0" angibt, daß das Feld Rotationssymetrie hat, der zweite Index "0" angibt, daß es keine Feldauslöschung entlang eines Hohlraumradiuses gibt, und der dritte Index, vom Wert "1", angibt, daß in einer zur Achse parallelen Richtung eine Feld-Halbperiode vorliegt.
  • Ein derartiger Hohlraum kann durch eine Hochfrequenzquelle SHF versorgt werden, die über eine Schleife 34 an den Hohlraum gekoppelt ist.
  • Nach der Erfindung wird der Elektronenstrahl in den koaxialen Hohlraum in dessen Mittelebene eingeschossen. Tatsächlich existiert in dieser Ebene kein Störfeld, das den Strahl ablenken kann. Nachdem dieser Punkt wesentlich ist, kann hier geendet werden. Auf dem Teil a von Fig. 2 ist der Hohlraum im Längsschnitt in der Mittelebene zu sehen. Die elektrischen Felder E1 und E2 sind entlang zweier unterschiedlicher Radien gleich. Eine Kontur 17 wird von zwei Radien und zwei Kreisbögen festgelegt, entlang derer das elektrische Feld radial ist. Die Rotation des elektrischen Feldes (d.h. das Integral des Feldes) ist Null entlang der Kontur. Folglich ist der magnetische Induktionsfluß durch eine von der Kontur berandeten Oberfläche auch Null. In anderen Worten gibt es keine zur Mittelebene senkrechte Magnetfeldkomponente.
  • Auf dem Teil b der selben Figur 2 ist der Hohlraum im Längsschnitt zu sehen. Nachdem das elektrische Feld bezüglich der Mittelebene symetrisch ist, sind die Felder E3 und E4 gleich entlang zweier Radien, die, einander unendlich nah, auf beiden Seiten der Mittelebene gelegen sind. Die Rotation des elektrischen Feldes entlang einer Kontur 18, bestehend aus den beiden Radien und zwei Längsabschnitten, ist Null. Folglich ist auch der Induktionsfluß durch eine von der Kontur berandete Oberfläche Null. In anderen Worten gibt es in der Mittelebene keine Magnetfeldkomponente.
  • Auf diese Weise gibt es überhaupt keine Magnetfeldkomponente in der Mittelebene Pm (was darauf hinaus läuft, daß die Hohlraummittelebene als ein rein kapazitives Gebiet vorstellbar ist). In dieser Ebene wird der Elektronenstrahl daher keiner Ablenkungskraft ausgesetzt.
  • Fig. 3 zeigt schematisch einen vollständigen, erfindungsgemäßen Elektronenbeschleuniger. Die Vorrichtung umfaßt eine Elektronenquelle S, einen koaxialen Hohlraum CC, gebildet aus einem äußeren zylindrischen Leiter 10 und einem inneren zylindrischen Leiter 20 und zwei Elektronenablenker D1 und D2.
  • Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt. Die Elektronenquelle S emittiert einen Elektronenstrahl Fe in Richtung der Mittelebene Pm des koaxialen Hohlraums CC, der im Schnitt dargestellt ist (die Abbildungsebene ist die Mittelebene). Der Strahl dringt in den Hohlraum durch eine Öffnung 11 ein. Der innere Leiter 20 ist durch zwei Öffnungen 21 und 22 durchbrochen, die diametral entgegengesetzt sind. Der Elektronenstrahl wird durch das elektrische Feld beschleunigt, wenn bestimmte Phasen- und Frequenzbedingungen erfüllt sind.
  • Der Elektronenstrahl tritt aus dem Hohlraum durch eine Öffnung 12, die diametral gegenüber der Öffnung 11 ausgebildet ist. Er wird anschließend durch den Ablenker D1 abgelenkt.
  • Der Elektronenstrahl wird durch eine Öffnung 13 wieder in den koaxialen Hohlraum eingeschossen. Er folgt dann einem zweiten Durchmesser d2 und durchläuft im Hohlraum eine zweite Beschleunigung. Er tritt durch die Öffnung 14 aus. Bei seinem Austreten wird der Elektronenstrahl von Neuem durch einen Ablenker D2 abgelenkt, und dann wieder in den Hohlraum über eine Öffnung 15 eingeschossen. Er folgt einem dritten Durchmesser d3 und durchläuft eine dritte Beschleunigung, usw..
  • Nachdem das Prinzip des erfindungsgemäßen Beschleunigers dargestellt worden ist, werden nun einige praktische Überlegungen zu seiner Ausführung entwickelt, vor allem was die zu befolgende Synchronbedingung und die Shuntimpedanz betrifft.
  • 1. Synchronbedingung
  • Der koaxiale Charakter der Beschleunigungsstruktur bringt es mit sich, daß das elektrische Feld von unterschiedlicher Richtung ist entlang der ersten und der zweiten Hälfte der von den Elektronen im Hohlraum angenommen Trajektorie, anders ausgedrückt entlang des Raduis, der vom äußeren Leiter zum inneren Leiter läuft, und dann entlang des Raduis, der vom inneren Leiter zum äußeren Leiter läuft. Die räumliche Veränderung des Feldes ist von einer zeitlichen Veränderung begleitet, nachdem das Feld von hoher Frequenz ist (mehrere hundert MHz). Diese beiden Veränderungen werden ausgenutzt, indem der Elektronenstrahl so eingeschossen wird, daß das elektrische Feld sich in dem Moment auslöscht, in dem die Elektronen den Mittelleiter durchqueren. Die Zeit, welche die Elektronen brauchen, um vom einen Leiter zum anderen Leiter zu gelangen, muß daher geringer als die halbe Feldperiode sein; die Zeit, die die Elektronen brauchen, um den gesamten Hohlraum zu durchqueren, ist daher niedriger als die Feldperiode. Da die Elektronen quasi relativistisch sind, kann man ihre Geschwindigkeit benachbart der Lichtgeschwindigkeit c annehmen. Man erhält daher d2/c< T, wobei diese Bedingung als d2< geschrieben werden kann, wobei die Wellenlänge des elektromagnetischen Feldes ist.
  • Wenn man mit l die Länge der Trajektorie bezeichnet, welche von den Elektronen außerhalb des Hohlraums angenommen wird, insbesondere im Ablenker, erhält man eine zusätzliche Bedingung:
  • d2 - l = k , wobei k ganzzahlig ist.
  • Es ist daher wünschenswert, k=1 zu wählen, um den Raumbedarf der Vorrichtung zu verringern. In bestimmten, besonderen Fällen jedoch kann k=2 gewählt werden (z.B. um ein Fokussiersystem zwischen den Ablenkmagneten des Hohlraums leichter unterzubringen, oder um einen größeren Krümmungsradius zu erhalten, so daß eine geringere Induktion verwendet werden kann).
  • Es wird daher im folgenden angenommen, daß die Bedingung d2+l= erfüllt ist.
  • Mit Rc wird der Krümmungsradius eines der Ablenker und mit Ra der Abstand zwischen der Hohlraumachse und dem Eingang eD oder dem Ausgang sD dieses Ablenkers bezeichnet. Diese Größen sind in Fig. 4 dargestellt. Im übrigen ist der Winkel zwischen zwei Trajektorien gleich &pi;/2n. Man erhält daher die folgenden Beziehungen:
  • Rc = Ra tg &pi;/2n
  • l = n + 1/n &pi; Rc
  • wobei
  • Zum Beispiel erhält für n=6 und n=8 jeweils:
  • Ra &asymp; &lambda;/2,98 Rc &asymp; 8,99.10&supmin;² &lambda;
  • Ra &asymp; &lambda;/2,70 Rc &asymp; 7,37.10&supmin;² &lambda;
  • Für eine Wellenlänge von 3 m, was einer Frequenz von 100 MHz entspricht, hat man jeweils:
  • Ra = 101 cm Rc = 27 cm
  • Ra = 111 cm Rc = 22,1 cm
  • Der äußere Radius, der das Hohlraumfeld begrenz, muß daher geringer als Rc sein, um die Wandstärke zu berücksichtigen und es unter Umständen zu erlauben, zwischen der Wand und dem Ablauflenker Hilfsfokussiereinrichtungen anzubringen. Die oben berechneten Abmessungen sind mit praktischen Erfordernissen verträglich.
  • 2. Shuntimpedanz
  • Die elektrische Qualität eines Beschleunigungshohlraums wird klassisch durch ihre Wirkungs-Shuntimpedanz ZSeff angegeben, diese ist das Verhältnis des Quadrats der Energie, welche das Elektron während eines Hohlraumdurchlaufs aufnimmt (ausgedrückt in Elektronenvolt) zur durch den Jouleeffekt dissipierten Leistung.
  • Beispielsweise erhält man für einen Hohlraum, der bei 100 MHz arbeitet, für R2=0,8 m ein ziemlich flaches Maximum von ZSeff in der Nähe von (R1/R2)=1/4.
  • Unter diesen Bedingungen ergibt die Berechnung ZSeff 10 M&Omega;, und um einen Energiegewinn von 10 MeV nach sechs Durchläufen zu erhalten, wäre die dissipierte Leistung 278 kW.
  • Die erhaltenen und tatsächlichen Shuntimpedanzen sind etwas geringer als die theoretischen Werte und daher liegt die dissipierte Leistung in Wirklichkeit bei etwa 350 kW.
  • Die Shuntimpedanz ist für homothetische Hohlräume proportional zur Wurzel der Wellenlänge. Ein bei 700 MHz arbeitender Hohlraum, welcher die Elektronenenergie um 5 MeV steigert, würde daher ungefähr 125 kW verbrauchen.
  • Für mehrere verschiedene Durchläufe weichen die Hohlraumradien etwas voneinander ab, aber die Shuntimpedanz variiert wenig, und in erster Näherung verändert sich die dissipierte Leistung umgekehrt proportional mit der Zahl der Durchläufe.
  • Daher ist es erwünscht, eine möglichst große Anzahl von Durchläufen zu benutzen. Dabei ist man in der Praxis dadurch beschränkt, daß die Krümmungsradien des Strahls in den Ablenkmagneten entsprechend abnehmen, was zum einen bewirkt, daß sich der dem Strahl angebotene Durchlaufquerschnitt verringert, und zum anderen eine Steigerung der Induktion erfordert.
  • Die notwendigen Leistungen sind mit einem Dauerbetrieb erträglich, und erfordern in keinem Fall die Benutzung von relativ komplizierten und teueren Impulsgeneratoren.
  • Die Ohmschen Verluste durch in den Seitenstücke zirkulierende Ströme können durch Veranderung der Form des inneren Leiters vermindert werden, wie in Fig. 5 dargestellt. Der innere Leiter 20 endet in zwei kegelstumpfartigen Enden 33 und 35. Die Induktanz des Hohlraums wird dadurch verringert. Um dieselbe Frequenz aufrechtzuerhalten muß die Kapazität erhöht, und damit der Hohlraum etwas verlängert werden.
  • Der durch diese Anordnung gewonnene Vorteil ist nicht sehr bedeutsam, was die Shuntimpedanz betrifft (von der Größenordnung 10 %). Diese Anordnung hat jedoch den Vorteil, die maximal dissipierte Leistung pro Oberflächeneinheit stark zu verringern (um den Faktor 2 bis 4 gegenüber den koaxialen Hohlraum), was interessant sein kann, um die Abkühlung zu erleichtern und Störeffekte (durch Biegung, innere Spannungen, usw.) aufgrund des Temperaturgradienten in den Wänden zu verringern.
  • Andererseits haben die Erfinder eine beachtliche Verringerung der Querabmessungen des Strahls und eine geringere Empfindlichkeit auf Fehlsteuerungen festgestellt, indem sie Ablenkmagneten verwendet haben, deren Stirnseiten beim Strahleingang und Strahlausgang Tangenten an einen Dieder mit einem spitzen Winkel von ungefähr &pi; (1-1/2n) ist, wobei n die Anzahl der Hohlraumdurchläufe durch den Strahl ist.

Claims (3)

1. Elektronenbeschleuniger der Art umfassend einen Resonanzhohlraum mit einem äußeren Leiter (10) und einem inneren Leiter (20), die eine gemeinsame Rotationsachse (A) haben, eine Hochfrequenzquelle (SHF), die an den Hohlraum gekoppelt ist und ein elekromagnetisches Feld bei einer Resonanzfrequenz des Hohlraums liefert, eine Elektronenquelle (S), die geeignet ist, durch eine im äußeren Leiter (10) angebrachte erste Eintrittsöffnung (11) einen Elektronenstrahl (Fe) in den Hohlraum einzuschießen, wobei der Strahl entlang einer elektrischen Feldlinie (E) des Resonanzfeldes eingeführt wird, Mittel zum Ablenken der Elektronen, die sich außerhalb des Hohlraums befinden, wobei der Beschleuniger dadurch gekennzeichnet ist, daß die äußeren und inneren Leiter des Hohlraums zylindrisch sind, und daß der Elektronenstrahl in einer zur Achse des Hohlraums senkrechten Ebene dort eingeschossen wird, wo die Radialkomponente des elektrischen Feldes maximal ist, und dadurch, daß die Ablenkmittel einen ersten Elektronenablenker (D1), der einen Eingang gegenüber einer ersten Austrittsöffnung (12) hat, die im äußeren Leiter (10) entlang einem ersten Durchmesser (d1) der ersten Eintrittsöffnung (11) diametral gegenüber angebracht ist, wobei dieser erste Ablenker einen Ausgang gegenüber einer im äußeren Leiter (10) angebrachten zweiten Eintrittsöffnung (13) hat, einen zweiten Elektronenablenker (D2), der einen Eingang gegenüber einer zweiten Austrittsöffnung (14) hat, die im äußeren Leiter (10) entlang einem zweiten, vom ersten (d1) unterschiedlichen Durchmesser (d2) der zweiten Eintrittsöffnung (13) diametral gegenüber angebracht ist, wobei dieser zweite Ablenker (D2) einen Ausgang gegenüber einer im äußeren Leiter (10) angebrachten dritten Eintrittsöffnung (15) hat, und gegebenenfalls andere Ablenker umfassen, die in gleicher Weise mit anderen Durchmesssern des äußeren Leiters (10) verbunden sind, die alle voneinander unterschiedlich, doch alle in der genannten Ebene gelegen sind.
2. Beschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Leiter (20) kegelstumpfartige Enden (33, 35) aufweist.
3. Beschleuniger nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, der n Hohlraumdurchläufe durch den Strahl umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß Elektronenablenker mit Magneten verwendet werden, deren Stirnseiten beim Strahleingang und Strahlausgang Tangenten an einen Dieder mit einem Spitzenwinkel von ungefähr &pi; (1-1/2n) sind.
DE88904976T 1987-05-26 1988-05-25 Elektronenbeschleuniger mit koaxialem hohlraum. Expired - Lifetime DE3880681T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8707378A FR2616032B1 (fr) 1987-05-26 1987-05-26 Accelerateur d'electrons a cavite coaxiale

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3880681D1 DE3880681D1 (de) 1993-06-03
DE3880681T2 true DE3880681T2 (de) 1993-10-14

Family

ID=9351457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE88904976T Expired - Lifetime DE3880681T2 (de) 1987-05-26 1988-05-25 Elektronenbeschleuniger mit koaxialem hohlraum.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5107221A (de)
EP (1) EP0359774B1 (de)
JP (1) JP2587281B2 (de)
KR (1) KR960014439B1 (de)
AU (1) AU613381B2 (de)
CA (1) CA1306075C (de)
DE (1) DE3880681T2 (de)
ES (1) ES2007889A6 (de)
FR (1) FR2616032B1 (de)
IL (1) IL86448A (de)
WO (1) WO1988009597A1 (de)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2650448B1 (fr) * 1989-07-27 1994-09-02 Commissariat Energie Atomique Laser a electrons libres a accelerateur d'electrons perfectionne
BE1004879A3 (fr) * 1991-05-29 1993-02-16 Ion Beam Applic Sa Accelerateur d'electrons perfectionne a cavite coaxiale.
FR2680940B1 (fr) * 1991-08-28 1997-01-03 Commissariat Energie Atomique Accelerateur electrostatique et laser a electrons libres utilisant cet accelerateur.
FR2684512B1 (fr) * 1991-11-28 1997-04-18 Commissariat Energie Atomique Accelerateur d'electrons a cavite resonante.
US6712154B2 (en) 1998-11-16 2004-03-30 Enventure Global Technology Isolation of subterranean zones
US6640903B1 (en) 1998-12-07 2003-11-04 Shell Oil Company Forming a wellbore casing while simultaneously drilling a wellbore
US6634431B2 (en) 1998-11-16 2003-10-21 Robert Lance Cook Isolation of subterranean zones
US6575240B1 (en) 1998-12-07 2003-06-10 Shell Oil Company System and method for driving pipe
US6557640B1 (en) * 1998-12-07 2003-05-06 Shell Oil Company Lubrication and self-cleaning system for expansion mandrel
US7357188B1 (en) 1998-12-07 2008-04-15 Shell Oil Company Mono-diameter wellbore casing
US6823937B1 (en) 1998-12-07 2004-11-30 Shell Oil Company Wellhead
US6745845B2 (en) 1998-11-16 2004-06-08 Shell Oil Company Isolation of subterranean zones
GB2344606B (en) 1998-12-07 2003-08-13 Shell Int Research Forming a wellbore casing by expansion of a tubular member
US6739392B2 (en) 1998-12-07 2004-05-25 Shell Oil Company Forming a wellbore casing while simultaneously drilling a wellbore
AU770359B2 (en) 1999-02-26 2004-02-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Liner hanger
GC0000211A (en) 1999-11-15 2006-03-29 Shell Int Research Expanding a tubular element in a wellbore
WO2004094766A2 (en) 2003-04-17 2004-11-04 Enventure Global Technology Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
US7793721B2 (en) 2003-03-11 2010-09-14 Eventure Global Technology, Llc Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
EP1985797B1 (de) 2002-04-12 2011-10-26 Enventure Global Technology Schutzhülse für Gewindeverbindungen für eine ausdehnbare Liner-Aufhängvorrichtung
CA2482278A1 (en) 2002-04-15 2003-10-30 Enventure Global Technology Protective sleeve for threaded connections for expandable liner hanger
JP3712386B2 (ja) * 2002-08-29 2005-11-02 株式会社半導体理工学研究センター 陽電子を利用した欠陥評価装置
US7739917B2 (en) 2002-09-20 2010-06-22 Enventure Global Technology, Llc Pipe formability evaluation for expandable tubulars
US7886831B2 (en) 2003-01-22 2011-02-15 Enventure Global Technology, L.L.C. Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
US6818902B2 (en) * 2003-03-10 2004-11-16 Commissariat A L'energie Atomique Positron source
FR2852480B1 (fr) * 2003-03-10 2005-04-15 Commissariat Energie Atomique Source de positrons
FR2852481B1 (fr) * 2003-03-10 2005-05-06 Source de positons
US20050025901A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Kerluke David R. Method of curing coatings on automotive bodies using high energy electron beam or X-ray
US7712522B2 (en) 2003-09-05 2010-05-11 Enventure Global Technology, Llc Expansion cone and system
CA2577083A1 (en) 2004-08-13 2006-02-23 Mark Shuster Tubular member expansion apparatus
WO2008138998A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-20 Ion Beam Applications S.A. Electron accelerator and device using same
EP2509399B1 (de) * 2011-04-08 2014-06-11 Ion Beam Applications Elektronenbeschleuniger mit einem Koaxialhohlraum
EP2804451B1 (de) * 2013-05-17 2016-01-06 Ion Beam Applications S.A. Elektronenbeschleuniger mit einer Koaxialkavität
EP3102009A1 (de) 2015-06-04 2016-12-07 Ion Beam Applications S.A. Mehrfachenergie-elektronenbeschleuniger
EP3319402B1 (de) * 2016-11-07 2021-03-03 Ion Beam Applications S.A. Kompakter elektronenbeschleuniger mit permanentmagneten
EP3319403B1 (de) 2016-11-07 2022-01-05 Ion Beam Applications S.A. Kompakter elektronenbeschleuniger mit ersten und zweiten halbschalen
EP3661335B1 (de) 2018-11-28 2021-06-30 Ion Beam Applications Elektronenbeschleuniger mit variabler energie

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1136936A (fr) * 1954-10-18 1957-05-21 Procédé et appareil pour accélérer des particules chargées d'électricité
GB1016622A (en) * 1963-09-03 1966-01-12 Ass Elect Ind Improvements relating to electron accelerators
FR1555723A (de) * 1967-11-21 1969-01-31
FR2260253B1 (de) * 1974-02-04 1976-11-26 Cgr Mev

Also Published As

Publication number Publication date
FR2616032B1 (fr) 1989-08-04
WO1988009597A1 (fr) 1988-12-01
JPH02503609A (ja) 1990-10-25
KR890702416A (ko) 1989-12-23
KR960014439B1 (en) 1996-10-15
EP0359774B1 (de) 1993-04-28
DE3880681D1 (de) 1993-06-03
AU613381B2 (en) 1991-08-01
FR2616032A1 (fr) 1988-12-02
AU1943788A (en) 1988-12-21
IL86448A0 (en) 1988-11-15
CA1306075C (fr) 1992-08-04
ES2007889A6 (es) 1989-07-01
IL86448A (en) 1991-08-16
JP2587281B2 (ja) 1997-03-05
EP0359774A1 (de) 1990-03-28
US5107221A (en) 1992-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3880681T2 (de) Elektronenbeschleuniger mit koaxialem hohlraum.
DE3928037C2 (de) Vorrichtung zum Beschleunigen und Speichern von geladenen Teilchen
DE10100130A1 (de) Stehwellen-Partikelstrahl-Beschleuniger mit schaltbarer Strahlenergie
DE3129688A1 (de) Resonatorschaltkreis mit gekoppelten hohlraeumen und variablem feld, insbesondere partikelbeschleuniger
DE102014219016B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Stehwellenbeschleunigers
EP0538556A1 (de) Elektromagnetischer Beschleuniger in Flachspulenanordnung
DE69216495T2 (de) Wanderwellen-Protonbeschleuniger mit magnetischer Kupplung
DE1138872B (de) Teilchenbeschleuniger fuer Ladungstraeger, in dem ein Energieaustausch zwischen den Ladungstraegern und einer hochfrequenten elektromagnetischen Wanderwelle stattfindet
DE3003258C2 (de) Hochfrequenz-Resonator zur Beschleunigung schwerer Ionen
DE2417577C2 (de) Hochfrequenz-Erhitzungsvorrichtung zur Erhitzung eines dielektrischen Materials von langgestreckter Form und geringen Querschnitts
DE2208570A1 (de) Hochfrequenzröhre
DE2255273C2 (de) Magnetisches Ablenkjoch zum Parallelausrichten der divergierenden Strahlen eines Strahlenbündels elektrisch geladener Teilchen, insbesondere bei einem Elektronenbeschleuniger
DE3322252C2 (de) Elektronenstrahlröhre
DE1906951B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Schar von Elektronenstrahlen
DE3134583A1 (de) Gyrotron-hohlraumresonator
DE68902944T2 (de) Linearbeschleuniger mit selbstfokussierenden kavitaeten und hohen elektronen-einfangraten bei niedrigen injektions-vorbeschleunigungsspannungen.
DE3610584C2 (de)
DE3877427T2 (de) Beschleuniger fuer einen elektronenteppich.
DE1098625B (de) Magnetisches Buendelungssystem zur gebuendelten Fuehrung einer (mehrerer) Elektronenstroemung (en) mittels eines homogenen Magnetfeldes laengs einer groesseren Wegstrecke, insbesondere fuer Wanderfeldroehren
DE1809899A1 (de) Elektronenbeschleuniger
DE2913769C2 (de)
DE1589037C3 (de) Wanderwellen- Linearbeschleuniger
EP2745654B1 (de) Teilchenbeschleuniger, beschleunigeranordnung und verfahren zum beschleunigen geladener teilchen
DE69914750T2 (de) Elektronenbeschleuniger
DE1130935B (de) Elektronenroehre zur Erzeugung oder Verstaerkung sehr kurzer elektromagnetischer Wellen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition