Ускоряющие системы и схемы питания линейных ускорителей электронов 3 см диапазонв тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.20 ВАК РФ

m

-Г

"Л

- * ГбСУДАРСТВЕННЬЩ.' 5 ^

', - ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ '«■

¡pío-. ® л.,.- ~ ................ ...................-К""............

„ -> (Технический, университет) *

Í • ^ 1 1 f t.«"!

w

Ifelí

/

*з

*

Ï •• «г » ** Х Г

На нрава}* рукописи

, iM '

Ш^ШШ^-ЗШ

Гозин И^орь Иванович

ШШ

Í ^ X <Н

ч УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ 3-СМ ДОАПА30НА

..............* " V "' '(

T > V1 " <

1

í ,"< ' ,л i iï>

4m *

........:...... \ < ^шттШ&ш

гтшш»

< с

î * iiiftn »Usi. , l LJÍÍÍJ ¿t éI,¿iéa 'tí4 „«„i

г F 1

/л

I

ft&'iáí

o S f. ъ й m w о к s»

^ -г с*эмы питания многосевдионаой, усКоряй'дей системы сг параллельно-последовательным включением волновода» секций через щестипотосныё трансформаторы типа волны, ^ ^

- схемы литакяя О обратко-тюследрвательным вводов уошности^ со сторойь! участка ускоряющей сис1емы с фазовой скорость» во^льг,

бтезкойк скоростй св$та„

4 - результаты теоретических и практических иссяедЪваш'й резонаторньгх шестиполюсных трансформаторов типа. волны, в тог* числе справочные данны? для определения размеров трансформаторов врл заданном распределении мощности в передающем тракте,

- результате экспериментальных исследЪв^ний модернизированной односекиионной системы к вариантов схем питания двухсекционной/ ускоряющей системы ЛУЭ У-31.

Структура и объгм диссертации . Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения Текст диссертации содержит 194 страницы, 68 рисунков, список литератур« вклвчает 106 наименований

- ' ' ' ^ *

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ , , '

* * * • ^ < ■> -" ' Ль / ' , Л ,

! ; ,8 работе проведен анализ ¿огребенного состояния^ разработки

• линейных ускорителей. 3-см диапазона,, ^рказа^' ак^ал^ость т выполненной работы.1 Сформулирована цель работы к кратко изложено

срдерасака? диссертации , « „ - * ,

Рассмотрен подход- к выбору длин» волны малогабаритного ЛУЭ ойтиманьной с точки зрения, минимальных затрат СВЧ^ошгости при задаваемых наборе 'энергии и параметрах ^волноводах структур Приведены зависщ&зи. для выбора длИ^ волня ' ускорителя по предполагаемым -^^^метрам структур и величине тока , пучка.

* Покадар", что яри "«алых длинах ускоряющих систем предпочтительна 'дадия ' воянн Прилетом в случае использования

магнечронов мощности 11 -1,5 МВт возможно создан^ малогабаритный ускорителей с энеРгда 10 МэВ при, малом

пучка иДГ^Ж волново^О, * на^нерги» у ,3 с импульсным 'пучка до^ 1,00. м*. ^ .

„Йа основе анализа^ьдсиморти набора ускрритедй показано, схеме

„может,

' пуч^а ' Предложен ^Дс^р^ль с^ ^

Ш1

sí

<ъг S о §

Ф -Ь® ïC ¿ь

аН i

S Si s Ъ -«s з д, >а< н

§ 8 « а

I Ш £4

а о я а m s у > » ЕП

S & I ~

« < о

S Ä ОД

S tn-л á

w ai g; о „, o <u

« S ó J

II s г • * I °

S S 2 g «

® § Л о

s g S1

a 8 § s *

Í? и S о

® E Я i

g I g* <a to

« s S <¡>

fill!

Л- te tr> о,

|i*H

о Si) I

b £< OJ X ö О U Œ Л О вл _

» F cu С

О 10,

p. fi g « ф

Ei TS ¡S 0 SS

® fc м M S S a. If Й

и Ф £Î <g »Bf

й » s « S, я л и g к1

ж S,

il , B y

ar« 8; в о - -

Я Ni«1

s a ft ? В »

P О Wg

5 # м 1 «

P S Й w -H'

I? g & Ä

H ° * S* 1 ï 8 &

is t к к о

e

«i;:: Щ

•S' ^ Й « 2 i È-

€

«

" О щ v;~ig¿} a &

„ g I o t

% e H

II I

tlmiiiiái il

s s s J f. f- gist

о œ кг вг_ -o> » « e> a a ч iL" о ф ar n <s> » w e s Я

л s O- te

ш

S -g

¿3 ч Ia Й

* я s.

-Ш

- - ^ i _« ч J '

Я Р 6. -.О. '- », »34»- ri-»©« я

О Ж К ^ О 3 ' 5 g Sts а 4 &

8- О ^ У « w о ь

& j Si ? â^a »

S"!»»**«4*

•о Et H

o &>d ter te s ® о- << ф & a ts

'S-*® ^ и

TPS S О

: S?

3S » w « ta чз

»> i» o w^aí ш <7

'S к

_ Г И^Д »> О X) О <4

&fз sil З-з

О Зл: о R в. '

« т Д

F и Е V, к §

I I S g "B'S s te

gi i S O ;Í¿ÍK6í;fg;

S У O iBn^K <j ij . • ;. 4J „

¡fc-S Ш I g 3 § & I 5

.^«fei

O ta M Ê

tu a en

8 fi ¡5 "fí * <5 §f

>•" Ж ffl ta » j=

a> 05» s. s x> W » <ö Ä w к

•» о О

Е » ч й D - ï S S S я О w н Ö <8 в <а

oiiao^'SNO'-'^

►а и я 11 S о о> "о s* ^ » Ä к>§ » sa

<< i fi-"ö & rS Я 1 « ■ "

о 2 ч s: л -I to о & П 49* /к ï „ rt

s S S w J gïS

gîfiHi Hl; ■"В-11 Tt s в-S

В a fi I g S

щ и л и si ¡a

о" S I M

S Ä ^t o1" Q Я г X * f

ê í^oI s o "i s 1ф 1 « *

« t ft & g J t^f

■в» Э"о Й Л »

» Ç - g о о р>

ft. о ф „

8«-sí

Л> О О "D I ® >4 „ й ft "gv-w « ша

ts н ч ¿i5»- s j"

„ S Í- » S, Í »■ S-ïr S W в U* S) л » i

» ^

ш

«V»

н

"Ч и?

г Щ

4 )( - " v v \ - <

уровне» мощное?», вводимой ß секцию, Например, яри Р = 230 кВт относительное число захваченных частиц составило, около, ¿7%, которое затем, при синении мощности щ JlXöOQW уменшалось до 13% При токе источника более "П10 мА для всех значений мощности наблюдалссь скикетае коэффициента захвата части Наиболее вероятно, это было связано б вйходными характеристиками электронно-оптической системы йнжещтора электронов, определяющими ' радиальную динамику частиц в селами

При рабочем значении фокусирующего поля СНмак> 800 Э), обеспечивающего максимальный коэффициент токолроховденля, диаметр пучка fta вйходе ускорителя равнялся 2~3 мм Угол расходимости пучка, измеренный ß вакууме лри осевом расположения датчика тока на б.азе до L = 400 мм составил 3"5° ' *

Исследованная и ^тавовленная на Действураей, установке волновоДйая секция на энергию до 1>,5 МэВ и номинальный ток 20 ик Е пульсе я&иЛась базовой ускоряющей системой ЛУЭ У-31М, используемого в МИФИ в учебных и1 научно-иссдедова?ельских целях

Приведены результаты экспериментальных исследований" двухсекционной ускоряющей системы ЛУЭ-31-S, состояв да^ йошювадного грушшрсзатедя ЛУЭ У-31 *и дополнительной ускорявшей секцйи, ' Представлены частотнЬ-энергетичеекие ^зависимости ускррителя ври различной ммшоогй литания. Максимальная энергич на вьйоде ускорителя составила 2^8 ка расочей частоту кодебавйЛ

9418-МГц" при мощности 2S0 кВт. v ( /

* токовые зависимости У~31-2 от частоты дитан?я показали, що в полосе' частот 9415-9420 МГц то. пучка изменялся от 7 мА мщ Р=200 кВт До 12 мА Прй Р= 250 кВт. Частота колебаний 9417 МГц соответствовала наибольшему захвату частиц а режим ускорения В экспериментах' показана возможность повышенна выходной энергии действующего линейного ускорителя с 1,3 МаВ ДО 2,0 МэВ Сна 50«при использовании дополнительной ускоряющей сеадии и параллельной

схема СВЧ-питания. - t

Исследованы энергетические лсарактеряетики двухсекционной ускоряющей • «■atawuJ^J&SUfc-e. Шди$щированная ускорявшая система ЛУЭ У-ЗЩ-2 Boten» базового полноводного групдарователя включала д01юлни*ельнув- усксрявщу» > секи» с переменней размерами з'цЦ. "S деудсейцйонно4* варианте преподанном уровйемощности ?' ^ 100 кВт и заданной -частоте йолебаняй f0= 93i?8 МГц ветчина wtoim эпшрйпщ на вьйрде грУпшроваяеля равнялась W - 750 кэБ' ^ npv токе лучка Je 10 цк^ импульсе -Соответствуй йначеда ^

^ ЙУЙ

#' ¥ А

st

f*.

Va**

Ц. S II « о ц d й v«

te ё? sf ^ ф

тЛ «à £-

ому ts-í-л

Р-. «у

Ф я) t¡ et О S Й Й f -г.

a ff к ® ^ъ® ^

i .

Л п <к я я1 е» Ф га ер s хз ? л

«s « о

S5 я) ¡3 _ -Й s # S -

ni «

KíK

, О Ю J-Hs et S S! St.« fH

-x-tjMBtoasoMÄ Ф^^Я ■■©

Я S Я" 5i? X rt^feltsaî

I « « Л-, «

-й P Ï3 Q

•»£. a. л

Ê -

_ fc; >i Í m « I о ,11 к-S W ^ Э Л О et & M «'S

t. ca о # m, ™ ^ X fî * .-о Ф S S л ai. o-

rt p _ s>-s>5 -g f«-

t

«

us -a? „

P >• S S? S- «

sesri

« g- >>«80» ** >> §

/•ч ^

I « I f I

a. 2- e,8« gJS ^ ^ S g

fcî £ f4-§ « g*ö î i-

« « о

Vs - fl-tÁi «

S & ЧЙ it

§ а £1 * &3-

"л* i *

к » У ф g , ж g.

у 1

Ф « да

£ S3 2 s ? а:

ЯК _ __ и а «

ï* f-1 cb^ot о - Э \ х>

I ? î I, i Ní III It M *;f i ffil

" tig в" t $$ r i

f¡¡ í ч - H- S-

î raf« s и Isings

« s

О S « 8

int.

w «

О J>

- ° S

s K

¡S

O =f X!

S S" IS

-fe^s, S «^f f g

Ç ? Ss'

ф а к

I y

'gssât

о u

\ о- ^ к ейхйу;' to о

â S" £ О ? I Rnî'n

Ш <й Ь; ь ® iss

к ьй 4 « Ä t?

et u> О & Л в

ÏS M О et Ь- Ъп

ч Ф о • о.

у ь a ft ti о и

«ч h

и s У _

а ч о, *«

Oi-ia g ж о

ä Qf S w

ga g a s о

g^ S вГчО St V- о

t£ О К О >i О

О О ÏE "D Ьй

s у m i=tro X»«-*

as 2-Й1 Í

к.* к ïWÂafiS

•О Ô-' К CÇ^a О. О-П W >» O^ О Vir С £ tí (i

Ш26.Ч, yEibwo.S.waïj-osy