ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение фазовой скорости при нагрузке током из "Линейные ускорители " 3 был рассмотрен наиболее часто встречающийся случай, когда сгруппированные сгустки двигаются вместе с бегущей волной, располагаясь в максимуме напряженности ускоряющей волны. [c.98] Положение сгустков не в максимуме поля ускоряющей волны приводит к сдвигу фазы суммарного ускоряющего поля, в результате чего изменяется фазовая скорость волны. [c.98] Исследуем нагрузку током в однородном диафрагмированном волноводе, когда сгусток частиц находится в некоторой, не равной нулю, фазе ускоряющей бегущей волны. [c.98] 36) видно, что поле излучения сгустков увеличивается с ростом 2 и на расстоянии от начала волновода, равном длине затухания, его можно считать установившимся. [c.100] Для определения энергии частиц на выходе отрезка ускорителя длиной Е следует проинтегрировать (4.38) по г. [c.100] На рис. 31 изображена на комплексной плоскости векторная диаграмма напряженностей ускоряющего электрического поля в волноводе. Здесь == — комплексная амплитуда поля, возбуждаемого в волноводе высокочастотным генератором Е — комплексная амплитуда поля, возбуждаемого пучком частиц в волноводе (Е при любом значении г является действительным отрицательным числом) Ед — комплексная амплитуда действующего поля. [c.100] Фазы ф и Ч определяют положение сгустка огносительно ускоряю щих максимумов поля генератора и действующего поля. [c.101] Найденное выражение свидетельствует о том, что фаза г] не остается неизменной в процессе движения частиц, хотя значение ф может быть постоянным. Так как величина ф/йг пропорциональна току пучка, естественно называть ее скольжением по фазе, обусловленным токовой нагрузкой. Это скольжение отличается от скольжения динамического происхождения, связанного с возможным несовпадением скорости волны и скорости частиц. В рассматриваемом здесь случае динамическое скольжение отсутствует, так как электроны считаются релятивистскими и не изменяющими своей скорости при взаимодействии с волной. [c.101] Из этой формулы видно, что с увеличением координаты г величина ф монотонно изменяется от начального значения г )(0) = ф в сторону возрастания при ф О или в сторону убывания при ф 0. При ф = О величина ф остается неизменной, равной своему начальному значению (тр = 0). [c.102] 48) видно, что увеличение угла ф уменьшает значение предельной длины. При Ф ач= /2 предельная длина образуется в нуль, и частицы сразу тормозятся в поле излучения. [c.102] Таким образом, полевой подход к нагрузке током позволяет более точно описать происходящие в процессе ускорения физические явления. Он показывает, что эффект нагрузки током можно интерпретировать как эквивалентное изменение фазовой скорости, возникающее, если сгусток частиц смещен относительно максимума ускоряющей волны. Тогда предельная длина ускоряющей секции уменьшается, а высокочастотная мощность не может быть израсходована полностью. Изменение фазы влияет на величину входного сопротивления диафрагмированного волновода, что может сказаться на работе ВЧ-генератора. [c.103] Когда в ускорителе на большую энергию изменится частота питания, то скорость волны в диафрагмированном волноводе тоже изменится. Если частицы движутся со скоростью, близкой к скорости света, то они начнут смещаться по фазе относительно волны. Аналогичная ситуация возникает, когда необходимо изменить выходную энергию, и это производится смещением фазы волны относительно сгустка частиц. И, наконец, если волноводная структура с бегущей волной используется в качестве ускоряющего элемента циклического ускорителя, тогда сгусток частиц должен обязательно находиться не на вершине волны, с тем чтобы в процессе циклического ускорения обеспечивались условия фазовой устойчивости. [c.103] Вернуться к основной статье