Линейный ускоритель электронов (ЛУЭ)

ЛУ позволяют получать пучки ускоренных частиц с энергиями от 5 до 800 МэВ при токах в импульсе до сотни миллиампер и более и средних токах примерно в 100 раз меньше..

Для инжекции используются каскадные генераторы на напряжение 500—800 кВ.

Реально используют резонансные контура, в которых реактивная мощность в тысячи раз превышает активную мощность..

Электрическое поле не проникает внутрь дрейфовых трубок, а сосредоточено в зазорах между ними. Длина трубок обеспечивает попадание в ускоряющую фазу поля (резонанс) в зазорах.

Длительность цикла ускорения не более нескольких мкс. Длительность отдельного импульса порядка нескольких наносекунд. Средние токи достигают миллиампер, а токи в импульсе — нескольких сотен ампер.

Протонные линейные резонансные ускорители.

Для устойчивости поперечно­го движения необходимо создавать фокусирующие магнитные поля, которые не дают частицам удалиться от оси ускоряющей системы. Для этого между электродами размещают сильно фокусирующие магнитные квадрупольные линзы.

В ЛУЭ с самого начала электроны движутся со скоростью близкой к скорости света. В этом методе применяется бегущая плоская электромагнитная волна, у которой напряженность электрического поля параллельна направлению распространения. В этом случае, электроны, расположенные вблизи «отрицательного» гребня волны (или позитроны вблизи “положительного” гребня) будут находиться под действием ускоряющей силы.

Для обеспечения резонансного механизма ускорения необходимо, чтобы фазовая скорость v_ф перемещения гребня вдоль оси Z была бы равна равновесной скорости частицы. Ускоряющая система – диафрагмированный волновод с бегущей волной. Размеры диафрагм подбираются так, чтобы волна двигалась в резонансе с электронами.

Ускорение на бегущей волне: 1 - диафрагмированный волновод; 2 - ускоряемый сгусток заряженных частиц. Стрелками показано распределение напряжённости электрического поля Е, бегущего вдоль волновода.

Дата добавления: 2013-12-12