ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фокусировка продольным магнитным полем из "Линейные ускорители " Продольное магнитное поле — хорошо известное и сравнительно простое средство фокусировки пучков заряженных частиц, нашедшее широкое применение в электронике. В линейных ускорителях для создания фокусирующего магнитного поля обычно используются соленоиды. [c.220] Применительно к электронным линейным ускорителям этот метод фокусировки был описан в 2.7. [c.220] Продольное магнитное поле искривляет траектории частиц, придавая им форму спиралей с продольными осями. Поскольку скорость каждой частицы приобретает при этом азимутальную составляющую, на частицу со стороны продольного магнитного поля действует радиальная сила, направленная преимущественно к оси. Эта куси-рующая сила при известных условиях может уравновесить как дефокусирующие силы ускоряющего поля и собственного заряда пучка, так и центробежную силу, обусловленную спиральной формой тректории. [c.220] Ввиду осевой симметрии сгустков /= 2 = О, =- М = и F Jx = F yly = F Jr. [c.221] Можно показать, что и при 5 =5 О решение нелинейного уравнения (10.5) сводится к уравнению (10.7). Поэтому в дальнейшем будем рассматривать лишь это последнее уравнение. Пренебрежем изменением коэффициента 2 вдоль периода ускоряющей системы, заменив в выражении (10.6) величины и Вг их средними по периоду В значениями. [c.222] Согласно условию (10.8) фокусирующее поле должно лишь превышать некоторый нижний предел. Этот предел благодаря множителю 1 — Р понижается с ростом энергии частиц вдоль ускорителя. Следовательно, наибольшее магнитное поле требуется в начале ускорителя, а затем оно может постепенно понижаться. [c.223] Из неравенства (10.8) видно также, что нижний предел В растет с увеличением амплитуды ускоряющей волны Ем и тока частиц /. С увеличением же рабочей длины волны X и радиуса сгустка Rm при (ф — Фц)л1 = onst требуемое фокусирующее поле уменьшается. [c.223] например. Ем = 0,33 Мв м, 1 = 70 ма, Р = 0,0326, Я = = 6,25 м. Ям = 25 мм, фр = 35°, ф = ф кс 54° и (ф — ф )м = = 23°30. Тогда а = 13,4 мм, = 0,5 и для протонов согласно (10.8) получаем В 0,467 тл. [c.223] В действительности, однако, фазовые колебания не медленны по сравнению с радиальными колебаниями и вносят в них возмущения, которые могут приводить к параметрическому резонансу радиальных колебаний. Эти возмущения выражаются в периодическом изменении коэффициента радиального уравнения Q npn колебаниях фазы частицы ф. Найдем условия, которым должна удовлетворять величина фокусирующего магнитного поля В, для предотвращения параметрических резонансов и связанного с ними быстрого роста радиальных колебаний. [c.223] Если фазовые колебания не малы, то в окрестности каждого из отношений частот (10.9) имеется целая полоса непрерывного параметрического резонанса (область неустойчивости) радиальных колебаний. С увеличением размаха фазовых колебаний эти области расширяются. [c.223] Это равенство написано в тех же единицах, что и неравенство (10.8). Для приведенного выше численного примера из (10.12) находим, что фокусирующее поле должно составлять В = 0,492 тл. Значение Qp/Q = 0,5 достаточно выдержать с допуском 15%. Этому соответствует допуск на В около 2%. [c.224] Вернуться к основной статье