ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проектирование и настройка резонаторов из "Линейные ускорители " При проектировании ускорителей стремятся по возможности сократить число секций (резонаторов), чтобы упростить их высокочастотное питание и взаимную синхронизацию, а также уменьшить неблагоприятное влияние межсекционных стыков на параметры пучка. Однако сокращение числа резонаторов означает удлинение каждого из них. Длина же резонаторов ограничивается приближением ближайшего паразитного типа колебаний к рабочей частоте, трудностями выравнивания и поддержания ускоряющего поля и конструктивным усложнением. Получить большие токи, порядка 100 ма и более, в длинных резонаторах может оказаться затруднительным. [c.239] При нагрузке цилиндрического резонатора рядом трубок дрейфа его резонансная длина волны возрастает, а резонансная частота соответственно уменьшается. Для возвращения к прежней (расчетной) частоте необходимо уменьшить диаметр резонатора. Нагрузка трубками дрейфа ведет к возрастанию высокочастотных тепловых потерь в резонаторе. [c.240] Длина ускорительных периодов О УСРЯ задается расчетом равновесного движения частиц и постепенно возрастает вдоль каждого резонатора. В резонаторе, нагруженном рядом трубок дрейфа с постепенно удлиняющимся периодом, радиальные и продольные размеры каждой трубки должны находиться в определенном соответствии. А именно, с удлинением трубок их диаметр должен уменьшаться. В противном случае поле в резонаторе искажается — его продольная электрическая составляющая в среднем по периоду становится неодинаковой вдоль резонатора. Чтобы поле было достаточно равномерным, необходимо равенство резонансных частот отдельных отсеков, образующихся при мысленном разделении резонатора поперечными проводящими стенками, проведенными через середины всех трубок дрейфа (или через середины зазор ов). [c.240] Отметим, что при проектировании ускорителя И-100 для экспериментального нахождения зависимости между диаметрами и длинами трубок дрейфа использовалась модель полуотсека с подвижным днищем и сменными пол утру бками дрейфа. При этом учитывалось изменение частоты отсека, вызываемое наличием поддерживающих штанг и сильфонов. [c.240] Если диаметры или длины трубок дрейфа получаются недостаточно большими для размещения в них линз или же зазоры между трубками слишком длинными, то это означает, что необходимо уменьшить диаметр резонатора и вновь определить размеры трубок дрейфа. Однако надо иметь в виду, что с увеличением объема трубок дрейфа и уменьшением диаметра резонатора тепловые потери возрастают. [c.240] в то же время не давало требуемой точности и нуждалось в экспериментальных поправках. С целью упростить теоретический расчет и сделать излишним экспериментальное определение размеров трубок, для некоторых ускорителей даже была специально выбрана более удобная для расчета эллипсоидальная форма трубок дрейфа. В настпятер время, при использовании электронных вычислительных машин, возможности теоретического расчета трубок дрейфа значительно расширились. [c.241] Диаметр первого резонатора ускорителя И-100 выбран равным 1324 мм, коэффициент зазора сделан приблизительно постоянным (а = 0,250—0,255) и длины трубок растут пропорционально р. Наружные кромки трубок дрейфа скруглены радиусом 1,5 см, благодаря чему напряженность поля на поверхности трубок не превышает 23 Мв/м. При этих условиях диаметры трубок дрейфа изменяются от 232 мм в начале первого резонатора до 100 мм в его конце. [c.241] Для второго и третьего резонаторов, в целях унификации радиальных размеров квадрупольных линз, диаметр трубок выбран постоянным и равным 100 мм, что достаточно для размещения линз. Это потребовало уменьшения диаметров второго и третьего резонаторов до 1220 и 1087 мм соответственно и привело, кроме того, к постепенному сокращению относительной длины трубок дрейфа вдоль этих резонаторов. В результате коэффициент зазора а возрастает во втором резонаторе от 0,185 до 0,284 и в третьем резонаторе от О, 222 до 0,277. Связанное с этим постепенное уменьшение коэффициента пролетного времени Т и снижение амплитуды Ем вдоль второго и третьего резонаторов ( наклон поля ) можно компенсировать специальными пластинами для регулировки наклона поля. Заметим, что в принципе этого можно было бы достичь и посредством постепенного уменьшения диаметров этих резонаторов от начала к концу, что привело бы к желательному удлинению трубок дрейфа (при заданном их диаметре в 100 мм). [c.241] Описанный выше экспериментальный подбор размеров трубок, обеспечивая настройку отсеков на заданную частоту лишь с точностью 0,1%, не обеспечивает необходимой точности выравнивания поля вдоль резонаторов. Поэтому каждый резонатор снабжен специальными пластинами для выравнивания поля, расположенными вверху на цилиндрической поверхности резонатора. Эти пластины, имеющие одинаковый размер 500 X 500 мм, регулируются при наладке ускорителя вручную. Число их в 1, II и 111 резонаторах с учетом требуемой точности выравнивания поля и конструктивного удобства размещения принято равным 50, 44 и 34 соответственно. Пластины позволяют выравнивать поле с точностью 1- -2% и изменять резонансную частоту на 1%. Отметим, что в некоторых ускорителях для выравнивания поля применяются диски, насаженные по два симметрично на каждую трубку дрейфа и перемещаемые при регулировке вдоль трубок (например, вращением по специально нанесенной резьбе). [c.241] Вернуться к основной статье