SU511802A1 - System for removing charged particles from cyclic accelerators of phasotron type - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА ВЫВОДА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ типа фазотрон, изохронный циклотрон, включающа  регенератор, возбудитель и выводной канал, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  поФерь по вертикальным колебани м, в систему введен дополнительный регенератор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала.SYSTEM OUTPUT OF CHARGED PARTICLES FROM CYCLIC ACCELERATORS type Phasotron, isochronous cyclotron, comprising the regenerator, the agent and a delivery channel, characterized in that, in order to reduce poFer the vertical oscillation m in introduced an additional regenerator positioned in azimuth between the exciter and the excretory duct on the radius of the channel.

Description

СПSP

0000

о юo you

260 г(см) В сильноточных фазотронах с пространственной вариацией магнитного пол  с энергией протонов до 1 Гэв и средней интенсивностью пучка 50 мк дл  получени  высокоинтенсивных мезонных пучков от внешних мишеней нужно обеспечить выпуск большей части пучка протонов из ускорител . Высокоэффективный вывод протонов необходим также во избежание недопустимо большого уровн  наведенной активност и трудности обеспечени  охлаждени  облученных элементов внутри камеры. Известные устройства вывода из та ких ускорителей основаны на параметрической раскачке амплитуд свобод ных радиальных колебаний с помощью регенеративной системы, состо щей из возбудител , регенератора и вывод ного канала. Однако в результате де центрировани  орбит протонов в процессе вывода и под вли нием пол  не однородностей наблюдаетс  сдвиг час тоты вертикальных свободных колебаний по резонансному значению (Q 0,5). Развитие резонанса вертикал ных колебаний приводит к значительным потер м пучка в процессе вывода Цель изобретени  - уменьшение по тери по вертикальным колебани м. Это достигаетс  тем, что в систему введен дополнительньй регенера тор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала. На чертеже дана схема расположени  элементов системы вывода. Она содержит возбудитель 1, дополнительный регенератор 2, регене2 . . 2 атор 3, выводной канал 4, радиус 5 начала вывода и радиус 6 предпоседних оборотов. Воздействие дополнительного регенератора на выводимый пучок про в етс  в понижении мгновенной частоты вертикальных колебаний Пг на предоследних оборотах с сохранением темпа раскачки радиальных колебаний. Побочное  вление при этом - группировка частиц по радиусу на обороте перед попаданием в канал. Решение этой задачи оказалось возможным в ускорителе с пространственной вариацией магнитного пол  благодар  единственному оптимальному положению дополнительного регенератора по отношению к остальным элементам вывода. Это объ сн етс  максимальным значением огибающей вертикальных свободных колебаний в системе вывода возбудитель-регенератор-магнитный канал. . При численном моделировании на ЭВМ процесса вывода пучка дл  различных начальных амплитуд радиальных и вертикальных колебаний частиц было найдено, что при наличии дополнительного регенератора в оптимальном положении потери в процессе вывода из-за вертикального движени  уменьшились примерно в 2 раза. 06Ща  эффективность вывода при этом возросла с 48 до 68%, т.е. в 1,4 раза, Приведенные результаты расчета относ тс  к сильноточному фазотрону ОИЯИ.260 g (cm) In high-current phasotrons with a spatial variation of the magnetic field with proton energies up to 1 GeV and an average beam intensity of 50 microns, to produce high-intensity meson beams from external targets, it is necessary to ensure the release of a larger part of the proton beam from the accelerator. Highly efficient proton extraction is also necessary to avoid an unacceptably high level of induced activity and the difficulty of cooling the irradiated elements inside the chamber. The known output devices from such accelerators are based on the parametric buildup of the amplitudes of free radial oscillations using a regenerative system consisting of an exciter, a regenerator, and an output channel. However, as a result of the detonation of the proton orbits, in the process of extraction and under the influence of the field of non-uniformity, the frequency of vertical free oscillations is observed by the resonance value (Q 0.5). The development of the resonance of vertical oscillations leads to significant beam losses during the extraction process. The purpose of the invention is to reduce the loss of vertical oscillations. This is achieved by inserting an additional regenerator into the system, located in azimuth between the pathogen and the outflow channel on the channel radius. The drawing shows the layout of the elements of the output system. It contains the pathogen 1, an additional regenerator 2, regene2. . 2 ator 3, outlet channel 4, radius 5 of the beginning of the output and the radius of 6 pre-revolutions. The effect of an additional regenerator on the output beam is manifested in a decrease in the instantaneous frequency of vertical oscillations Pg at the last revolutions while maintaining the rate of buildup of radial oscillations. A side effect is the grouping of particles along the radius on the reverse before entering the channel. The solution of this problem turned out to be possible in an accelerator with a spatial variation of the magnetic field due to the unique optimal position of the additional regenerator with respect to the other elements of the output. This is explained by the maximum value of the envelope of the vertical free oscillations in the output system of the pathogen-regenerator-magnetic channel. . In numerical simulation on a computer of the beam extraction process for different initial amplitudes of the radial and vertical oscillations of the particles, it was found that with the presence of an additional regenerator in the optimal position, the losses in the extraction process due to vertical movement decreased by about 2 times. The overall efficiency of output has increased from 48 to 68%, i.e. 1.4 times. The presented calculation results refer to the JINR high-current phasotron.

Claims (1)

СИСТЕМА ВЫВОДА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ типа фазотрон, изохронный циклотрон, включающая регенератор, возбудитель и выводной канал, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь по вертикальным колебаниям, в систему введен дополнительный регенератор, расположенный по азимуту между возбудителем и выводным каналом на радиусе канала.SYSTEM FOR THE DISCHARGE OF CHARGED PARTICLES FROM CYCLIC ACCELERATORS such as phasotron, isochronous cyclotron, including a regenerator, pathogen and output channel, characterized in that, in order to reduce vertical oscillation losses, an additional regenerator is introduced into the system located in azimuth between the exciter and the output channel channel.