189785. lajstromszámú szabadalom • Állóhullámú rezonátor rendszer elektrogyorsítókhoz
1 189.785 2 A találmány tárgya állóhullámú rezonátorokból kialakított rendszer elektronok felgyorsításához. A találmány szerinti rezonátor előnyösen alkalmazható töltött részecskék felgyorsítására, különösen lineáris elektrongyorsítokban. A fenti célokra már korábbról is ismeretesek olyan rezonátor rendszerek, amelyek egymást követő, gyorsításra szolgáló üreges A rezonátorokból vannak kialakítva (lásd a 2. ábrát), amelyek egymással vagy közvetlenül, vagy S csatolóüreggel láncba vannak kapcsolva. A csatolóüregek vagy az üregrezonátorok között, vagy szélüknél vannak elrendezve. Az üregrezonátorok sorozatán belül kezdeti rész különíthető el, amelyet csoportképző egységnek neveznek, és amelynek feladata az elektronok gyorsítása erősen változékony sebességtartományban és az elektronok belépő fázisainak nagy intervallumú csoportosítása a gyorsítótér optimális fázisának közelébe. Megkülönböztethető egy másik rész is, amelyben az elektronok sebességnövekedése oly csekély, hogy az üregek L hossza állandó értékű. A csoportosító egység egyenletesen növekvő L hosszúságú üregekből áll. A hangolás a G gyorsítórész változtatásával, vagy a külső SP kúp kialakításával, illetve K csapoknak az üregfél hengeres részébe való bevezetésével történik. A 77.09809 számú francia szabadalmi leírás olyan gyorsító szerkezetet ismertet, amelyben a lánc gyorsító üregeinek egyike bemeneti üreg, amelynek szélső részén elliptikus nyílás van, amelyen át a szerkezetet mikrohullámú teljesítménygenerátor táplálja., Az elliptikus nyílás és a négyszögletű üreg tápvonal közötti átmeneti W szakasz az üreggel forrasztás által, tartósan össze van erősítve. A fenti leírásban ismertetett szerkezet üregrezonátorokból képzett lánca vákuumkamrában van elhelyezve. A vákuumkamrához spirálkatódos elektronágyú van erősítve. A csoportosító egység három üregfélből áll, amelyek hossza egyenletesen növekszik. A közbülső üreges tápvonal az esetben tartósan össze van erősítve a vákuumablakkal és a hangolócsapok az üregrezonátor-fél hengeres részében vannak elrendezve. Ez az elrendezés háromperiódusú rezonátor rendszer, amelynek szomszédos üregrezonátoraiban az elektromos gyorsítótér fáziseltolódás! szöge egymáshoz képest 2/3 ír értékű. A találmány révén megoldandó cél olyan gyorsítószerkezet kifejlesztése, amely lehetővé teszi a gyorsítandó elektronsugár monoergetikus jellegűnek erősítését, és amely megkönnyíti a szerkezet össze- és szétszerelését, valamint behangolását. A találmány szerinti, elektrongyorsítókhoz való rezonátor rendszer vákuumkamrába zárt üregrezonátor-fclek láncolatából és hozzá csatlakoztatott elektronágy úbói áll. Az első három üreg-félnek azonos a hosszúsága. Ezen első három üregrezonátorfél hossza a találmány szerint a rezonátor rendszer rezonancia hullámhosszának 0,16-0,175-szöröse. A közbülső hullámvezető — üreges tápvonal — a teljesítmény bevezető üreggel és a vákuumablakkal oldhatóan van összekötve. A hangolócsapok a rezonátor palástfelületének kúpos részén vannak elrendezve. A gyorsító eJektronágyújában lapos katód van és az elektronágyú oldhatóan van a vákuumkamrához erősítve. Az egyforma hosszúságú első három üregfélnek a gyorsítórendszerben való alkalmazásával javul a kilépő sugár erőssége a fázisakceptancia növekedésével és kedvezően befolyásolja a felgyorsított elektronsugár monoenergetikus jellegét. A közbülső hullámvezető és a vákuumablak közötti oldható kötések alkalmazásával viszont a rendszer meghibásodása esetén könnyebbé válik a regeneráció, a szerelési és karbantartási munka. A hangolócsapoknak a rezonátorok kúpos részében való elrendezése lehetővé teszi a rezonátorlánc pontosabb behangolását, és a rendszer karbantartása során könnyebbé válik a csapok cseréje. Az elektronágyúban a lapos katód alkalmazása révén megszűnik a sugáráramnak emissziós tartomány saját mágneses teréből eredő modulációja és megnövekszik az emissziós áram összerőssége. A találmányt a továbbiakban a rajzon ábrázolt példaként! kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1, ábra a találmány szerinti rezonátor rendszer oldalnézetét mutatja helyi kitörésekkel, a 2. ábra ismert kialakítású üregrezonátort mutat. A találmány szerinti rezonátor rendszer az 1. ábrán látható, amely modulok sorozatából van kialakítva. Minden modul két-két 1 üregrezonátor-felet, egyegy gyorsító 1A üregrezonátor-felet és egy csatoló 1B üregrezonátor-felet tartalmaz. A kezdő és a végső üregrezonátor-fél gyorsító üregrezonátor-fél. 10 MeV energiához a rendszer 50 modult tartalmaz. Az első három 1 üregrezonátor-fél hosszúsága egyforma és a rezonancia-hullámhossz 0,16-0,175-szöröse. A találmány szerinti rezonátor-rendszer 2 vákuumkamrába van zárva, amelyhez oldhatóan 3 elektronágyú csatlakozik. Az elektrongyorsításához szükséges nagyfrekvenciás energiát egy mikrohullámú generátorról négyszögletes üreges tápvonal 4 vákuumablakon át a gyorsítórendszerhez erősített közbülső 5 hullámbvezetőbe juttatjuk. Az elektronokat a 3 elektronágyű lapos 6 katódja emíttálja, majd az üregrezonátorok felgyorsítják. Az üregfelek frekvenciájának behangolása először a 7 kúp palástfelületének precíz leesztergálásával,majd véglegesen 8 hangolócsapok üregekbe való bevezetésével történik. A gyorsító elektromos tér fáziseltolódása a szomszédos üregrezonátorok között 1/2 7T. A rendszemek leginkább biperiodikus jellege van. Szabadalmi igénypontok 1. Állóhullámú rezonátor-rendszer elektronok gyorsításához, láncba kapcsolt és vákuumkamrába zárt üregrezonátor-felekkel, hozzácsatlakoztatott elektronágyúval, közbülső hullámvezetővel és hangolócsapokkal, azzal jellemezve, hogy az első három üregrezonátor-fél (1) egyforma hosszúságú és a közbülső hullámvezető (5) közvetlenül és oldhatóan vákuumablakra (4) és teljesítmény bevezető üreggel van összekötve, valamint a hangolócsapok (8) az üregrezonátor kúpos részének (7) palástfelületén vannak elrendezve, továbbá a vákuumkamrával (2) oldhatóan összekapcsolt elektronágyú (3) lapos katóddal (6) van ellátva. 2. Az 1, igénypont szerinti rezonátor rendszer, azzal jellemezve, hogy az első három üregrezonátor-fél (1) hosszúsága a rendszer rezonancia hullámhosszának 0,1620,175-szöröss. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
