SU1443774A1 - Accelerating system including n-resonator - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть исполь- зовано при производстве ускор ющих систем электрофизических установок. Цель изобретени  - расширение диапазона перестройки резонансной частоты при сохранении распределени  электрического пол  медду пролетными втулА ками, В цилиндрическок корпусе (К) 1 на держател х 3 расположены соосные К 1 пролектные втулки, Подстроечный элемент выполнен в виде стержн  (С) 4, концы которого электрически соединены с К 1, установлен параллельно держател м 3. Часть К 1 ст гиваема  С 4, и С 4 образуют контур. При определенном выборе длины С 4 диапазон изменени  резонансной частоты , определ емый запасенной в контуре магнитной энергией, имеет максимально возможное значение, В описании приведено соотношение дл  определени  величины центрального угла, соответствующего дуге К t, ст гиваемой С 4. Поскольку контур, образованный провод пщм С 4, взаимодействует с периферийной частью магнитного потока резонатора, то практически нет вли ни  на то1си в держател х 3, а значит, сохран етс  начальное распределение электрического пол . 2 ил. § (Л . . со 41 The invention can be used in the manufacture of accelerating systems for electrophysical installations. The purpose of the invention is to expand the range of tuning the resonant frequency while maintaining the distribution of the electric field by the mediating sleeves. connected to K 1, mounted in parallel with holders 3. Part K 1 is rigid C 4, and C 4 forms an outline. With a certain choice of length C 4, the range of variation of the resonant frequency, determined by the magnetic energy stored in the circuit, has the maximum possible value. Since it interacts with the peripheral part of the magnetic flux of the resonator, then there is practically no influence on the currents in the holders 3, which means that the initial distribution of the electric field is preserved. 2 Il. § (l. Co 41

Description

УигЛWIGL

1 4Д377А1 4Д377А

XX

Изобретение относитс  к области ускорительной техники а именно к линейным ускорител м ионов на малые энергии. Оно может быть использовано при опытном и серийном производстве ускор ющих систем электро- 4«зических установок.The invention relates to the field of accelerator technology, namely, linear ion accelerators for low energies. It can be used in experimental and serial production of accelerating systems for electrical 4 "installations.

Целью изобретени   вл етс  расши- peime диапазона перестройки резонанс-|0 ной частоты при сохранении распре- деле1ш  электрического nonii между пролетными втулками.The aim of the invention is to expand the range of tuning of the resonance frequency at 0 while maintaining the distribution of electrical nonii between the span sleeves.

На фиг.1 изображена предложенна  ускор юща  система, продольный разрез; на фнг.2 представлен разреэ на фиг.1,Figure 1 shows the proposed acceleration system, a longitudinal section; FIG. 2 shows the ghost in FIG. 1,

Ускор юща  система состоит из циливдрического -корпуса 1, пролет- ных втулок 2, расположенных соосно корпусу, держателей 3 пролетных втулок и провод щего стержн  4, концы которого эл ёктрически присоединены к корпусу.The accelerating system consists of a cylindrical body 1, transit sleeves 2, located coaxially with the housing, holders 3 flight sleeves, and a conductive rod 4, the ends of which are electrically attached to the housing.

Длина провод щего стержн  выбираетс  из услови , чтобы величина центрального Угла 1/(рад) соответствующей дуги корпуса, ст гиваемой концами стержн -, удовлетвор ла соотношению30  The length of the conductive rod is chosen from the condition that the value of the central Angle 1 / (rad) of the corresponding arc of the body, reachable by the ends of the rod -, satisfies the ratio 30

f f -i - BUjlf -„siii U -f f -i - BUjlf - „siii U -

, i/ ч Tsin w72+ //2 R, 8(sin - + ) ln(.l  , i / h Tsin w72 + // 2 R, 8 (sin - +) ln (.l

2020

2525

IT.IT.

aa

маг тур вод гихmagician tour of water

Ьим а зо им знBy whom is their name

15 на15 on

доbefore

Ч ве ки по ва зн ма пу ст ра до ту не ча пр деBlack and White

де f - начальна  резонансна de f - initial resonance

частота frequency

fj - заданна  резонансна  частота Гц 1 ( радиус Koprryca Гм.-, радиус стержн  fMJ; параметр напр жешюсти маг тштного-пол  на поверкнос- ти корпуса в середине дуги и/ Ом магнитна  посто нна  г/иfj is the given resonant frequency Hz 1 (radius Koprryca Hm.-, radius of the rod fMJ; the parameter of the stress is mag-unit-field on the body angles in the middle of the arc and / Ohm magnetic constant g / and

RR

а 5a 5

/ /

Стержень с частью оболочки, огра- Kii4eHHoft углом Ч , образуют замкнутый контур, пересетсаемый магнитным потоком резонатора. Запасенна  в коп- туре магнитна  энерги  иw измен ет энергетический баланс резонатора, что приводит к изменений его резо- кан.сной частоты на величину f, f °The core with a part of the shell, limited by the Kii4eHHoft angle Ч, forms a closed loop that is transplanted by the magnetic flux of the resonator. The magnetic energy stored in the coil and w changes the energy balance of the resonator, which leads to a change in its resonant frequency by f, f °

А W л .And W l.

-.f, 12 - l(f , HcSO. г-Де Ь - индуктивность образованного контура ГГцЗ S - его площадь - среднее эначеш е параметра напр женности-.f, 12 - l (f, HcSO. r-De b - inductance of the formed circuit GHz S - its area is the average value of the parameter of intensity

магнитного пол , пересекающего контур . При указанном расположении провод щего стержн  относительно других элементов резонатора величина R . . . ,R sif.n Уmagnetic field crossing the contour. At the specified location of the conductive rod relative to the other elements of the resonator, the value of R. . . , R sif.n

ЬН. I (sin 5Bn I (sin 5

jnn(.. jnn (..

))

имеет минимально-возможное значение, а максимально-возможное. Диапазон перестройки f , - f при этом имеет также максимально-возможное значение, и его относительна  величи„ г на с учетом соотношени  Shas the minimum possible value, and the maximum possible. The tuning range f, - f also has the maximum possible value, and its relative magnitude, taking into account the ratio S

RR

--(ir-sintf)- (ir-sintf)

достигаетreaches

-I-ll-O 1 --- ,0,1-I-ll-O 1 ---, 0.1

при at

30thirty

, l, l

2020

2525

3535

4545

- -

5050

5555

0,3 м/Ом, R 0,19 м, а0.3 m / ohm, R 0.19 m, and

0,005 м, 0.005 m,

,8 рад, f, 150 МГц. В качестве при расчете величины перестройки резонансной частоты следует, как показали экспериментальные исследовани  Н-резонаторов, использовать значение параметра напр женности магнитного пол  на поверхности корпуса в середине дуги, ст гиваемой стержнем. Сохранение начального распределени  электрического пол  достигаетс  за счет того, что контур , образованный провод щим стержнем , взаимодействует с периферийной частью магнитного потока резонатора, практически не вли ющего на токи в держател х., 8 happy, f, 150 MHz. As a calculation, the tuning of the resonance frequency should, as shown by experimental studies of H resonators, use the value of the magnetic field strength parameter on the surface of the body in the middle of the arc pulled by the rod. The preservation of the initial distribution of the electric field is achieved due to the fact that the circuit formed by the conductive rod interacts with the peripheral part of the magnetic flux of the resonator, which has almost no effect on the currents in the holders.

Ускор юща  система работает сле- дуккцим образом.The accelerating system works in the following way.

Ускор юща  система изготавливаетс  при положении провод щего стерж- . н  V 2,0-2,1 рад. После изготовлени  измер етс  начальна  резонансна  частота f, котора  может отличатьс  от заданной частоты f вследствие технологических допусков на: размеры издели . С помощью расчетов по приведенной формуле определ етс  новое положение стержн , обеспечивающего необходимую перестройку резонансной частоТы, Имеющийс  стержень замен етс  на стержень с длиной 1 Rt/, где Чс, - расчетное значение угла корпуса между концами стержн , ПараН сThe accelerating system is manufactured at the position of the conductive rod. n V 2,0-2,1 happy. After fabrication, the initial resonant frequency f is measured, which may differ from the predetermined frequency f due to technological tolerances on: the dimensions of the product. Using the calculations using the above formula, the new position of the rod is determined, providing the necessary restructuring of the resonant frequency.

метр   7  вл етс  фундаментальным параметром ускор ющей системы и определ етс  на стадии ее проектировани  расчетным-п -тем или экспери менталько9meter 7 is a fundamental parameter of the accelerating system and is determined at the stage of its design by design-n-topic or experimentally

-0,3 м/Ом , R лучены следующие кн частоты: af -0.3 m / Ω, R pulses of the following frequency kn: af

При исп1.1тат1и предлагаемой системы , имеющей f, в l/i9 Wn, (When using the proposed system with f in l / i9 Wn, (

0,19 м бьши по- эначани  перестройfе- f , J f -10 МГц при If 2,6 рад, ,ЗМГцпри ,2рад, л 2,9 МГц при ,95рад Соответствующие расчетные значени  по алгоритму формулы изобретени  составл  ют 10,5 МПь 5,5 МГц, 3,3 МГц. Распределение амплитуд электрического пол  между пролетными втулками при этом измен лось , как показали измерени , не более чем на ±15%,0.19 m was determined by tuning pe- j, J f -10 MHz with If 2,6 happy,, ZMHz, 2rad, l 2.9 MHz with, 95rad The corresponding calculated values according to the formula of the invention are 10.5 MPy 5.5 MHz, 3.3 MHz. The distribution of the amplitudes of the electric field between the flying bushings at the same time changed, as measurements showed, by no more than ± 15%,

Таким образом, предложенна  ускор юща  система позвол ет по сравнению с прототипом расширить диапазон перестройки резонансной частоты при сохранении распределени  электрического пол  между пролетными втулками.Thus, the proposed accelerating system allows, in comparison with the prototype, to expand the range of tuning the resonant frequency while maintaining the distribution of the electric field between the flying sleeves.

Q Q

5five

00

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Ускор юща  система в виде Н-резо- натора, выполненна  в виде цилинд- рмческого корщгса с установленными внури него с помощью держателей пролетными втулками, отличающа с  тем, что,, с целью расширени  диапазона перестройки резонансной частоты при сохранении распределени  электрического пол  между пролетными втулками, внутри корпуса параллельно держател м установлен провод щий стержень, концы которого электрически соединены с корпусом, причем величинд центрального угла cp(paf), соответствующего дуге корпуса, ст гиваемой стержнем , определена из соотношени An accelerating system in the form of an H-resonator, made in the form of a cylindrical shell with installed sleeve bushings, characterized in that, in order to expand the range of tuning the resonant frequency while maintaining the distribution of the electric field between the span bushings , inside the case, a conductive rod is installed parallel to the holder, the ends of which are electrically connected to the case, with the value of the central angle cp (paf) corresponding to the arc of the case pulled by the rod, defined Elena ratios of f -f Ji BlLIb i r §inlfi5if-f Ji BlLIb i r §inlfi5i 8(sin ц/2 . /2)ln(Si5-4/2 i 4:/8 (sin c / 2. / 2) ln (Si5-4 / 2 i 4: / 2.R2.R ITaIta f - начальна  резонансна  частота (Гц)f - initial resonant frequency (Hz) fo - заданна  резонансна  часто- 30 та (Гц);fo is the specified resonance frequency — 30 ta (Hz); R - радиус корпуса (м);R is the radius of the hull (m); а - радиус стержн  (м);a is the radius of the rod (m); X у X X X X X X XV X X j у X y x x x x x x x x x j параметр напр женности магнитного пол  на поверхнос ти корпуса в середине дуги м//0м; посто нна  (г/м).the magnetic field strength parameter on the surface of the body in the middle of the arc m // 0m; constant (g / m). ИAND хx у ///7/y /// 7 / iSiS