ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дефокусирующее действие ускоряющего поля из "Линейные ускорители " Поперечное действие ускоряющей волны, как видко из (9.4), является фокусирующим при ФС О (на заднем склоне волны) и дефокусирующим — при ф О (на переднем ее склоне). Но частицы колеблются около равновесной фазы, лежащей на переднем склоне ускоряющей волны (фр 0). Следовательно, ускоряющее поле оказывает дефокусирующее действие, как и собственный заряд сгустков. Поэтому необходимы специальные меры для фокусировки ускоряемого пучка. [c.182] Эта необходимость становится особенно наглядной, если перейти к системе координат, движущейся вместе с ускоряющей волной и равновесной частицей. В этой сопровождающей системе координат ускоряющая волна принимает форму электростатического поля. Но потенциал электростатического поля, как известно, не может иметь абсолютных минимумов или максимумов. Возможны лишь седловины, когда в одном из координатных направлений имеет место минимум, а в другом — максимум потенциала. Отсюда следует уже упоминавшаяся в части первой теорема Ирншоу, согласно которой заряд в электростатическом поле не может удерживаться в равновесии одними только силами этого поля. [c.182] Пренебрежем изменением скорости частицы на периоде D и положим (о/ — Фо = (2л2/РвЯ) — ф. Тогда нетрудно найти, что в среднем по периоду D величина g равна единице, а градиенты поперечных сил (9.5) — такие же, как и градиенты (9.4), соответствующие одной только ускоряющей волне. Следовательно, сумма фокусирующего и дефокусирующего импульсов пропорциональна sin ф. При ф = О эти импульсы одинаковы и взаимно уничтожаются, при Ф О преобладает дефокусирующий импульс и при Ф О — фокусирующий (положительные значения Fi Jx соответствуют дефокусировке). В действительности среднее значение g не равно в точности единице. Различие скорости частицы в начале и конце зазора приводят к дополнительному, обычно фокусирующему, эффекту. Однако этот эффект весьма невелик. [c.183] например, представлять градиенты сосредоточенными в одной точке, или равномерно распределенными по участку Аг, и т. п. Участок Az должен быть мал по сравнению с четвертью периода поперечных колебаний, а при знакопеременной фокусировке (см. ниже)—и по сравнению с полупериодом ( кусирующей системы. [c.184] Наконец, третья ступень идеализации состоит в равномерном распределении (усреднении) градиентов поперечных сил по ускорительному периоду D. При таком распределении = 1, и оно равносильно учету только одной ускоряющей волны. [c.184] Если отвлечься от фокусирующих сил и Р , рассматриваемых далее, то поперечные уравнения линейны и независимы одно от другого. Однако в то время как фазовое движение частицы можно рассматривать независимо от поперечного движения, последнее существенно зависит от фазы частицы ф. Впрочем, ф входит в поперечные уравнения (9.9) лишь в качестве параметра, изменяющегося по заданному закону (поскольку изменения фазы частицы ф от д и у не зависят). [c.185] Наиболее эффективным и широко применяемым в настоящее время методом фокусировки является квадрупольная магнитная фокусировка, относящаяся к четвертой группе и рассматриваемая в этой главе. В гл. 10 описаны два сравнительно старых метода — фокусировка продольным магнитным полем (группа 1) и сеточная или фольговая фокусировка (из группы 3), а затем две новые перспективные разновидности знакопеременной фокусировки (группа 4). Предлагались и другие методы юкусировки, однако по различным причинам они не нашли применения и ниже не рассматриваются. [c.185] Вернуться к основной статье