Файл: Гуртовой М.Е. Вопросы физики быстрых нейтронов. Спектрометрия быстрых нейтронов по времени пролета.pdf

Из рис.II,

рассматривая

ДАВД и

Д АСД,длительность импульса

X = ВС = ВД-СД

Так как

БД = М

;

СД =

М ,

t - А л [ о /и ^ - 0 / u . ) ] = ( f K- ü [ ( i / u ,) - - 0 / 10]

Выполнив несложные преобразования,

получим

A L U o U fb Ü nU 2 --Z U t U t

(IO)

2 '

и0си,-иг)

üOAt

V, =

V0 - V m S l n

COAt

ѵM“,= V„»o +‘ VmY m '5Ln-'LM 2. ’

i

’ fn ------

2

где:Ѵ т- амплитуда группирующего

синусоидального

напряжения, е Ѵ0=Е-

импульса до группирования. Если тГ^ ^ Ь

то с точностью до третье­

го порядка

го

выражение для минимальной

малости получим окончательное

длительности

импульса

â

Ѵгп

СОAt

t = x ü t i ? ' s l n

( 1 1 )

A t

A t Up

( 12)

f „ =

( v m/ v Q) S i n

CO At

12 O A O - O / u , )

Отметим,

что при A t -* -О ( l i m 5 ^

- = і) выражение для времен­

ного фокусного

расстояния приобретает

вид:

и,

таким

f 12=

ги

/ао ^ ,

где:

а

=

(I3)

0

vo

образом, совпадает с

выражением,

полученным позднее в рабо­

те

(А хб2) другим

путем.

Вышеприведенные формулы

необходимы для расчета основных пара­

метров импульсного источника

нейтронов с группированием, в частнос­

ти ддя определения оптимального места размещения мишени

(врем евногб

фокуоа р асстоян и я),

Риоуяок

I I

не полностью

отражает сложную действительную карти­

ну

движения

всех

частиц

сгу ст к а

после группирователя, В

атом л егко

убедиться, рассматривая

р и о .І2 ,

на

котором

прадотавлены

численные

расчеты фазовой

группировки

только

для одного

из режимов клйстрон-

ной

группировки

(Ео=І50 к з в ,

Ет =Ю к в,

f

= 5 Мгц).

мула

( I I )

д ает несколько

заниженные результаты ,

особенно при

боль­

ших

Л t

.

*

При раочете генератора с использованием группирования до уско ­

рения

нужно учиты вать,

что сгу сто к

ионов

после группирователя

часть

пути

до мишени проходит

в ускоряющих промежутках. В этом случае

f (2

зам еняется

эквивалентной

длиной дрейфа

S

,

которус

можно

определить

по формуле

(Анбй) (р и с . 13).*

5 = S , + S â + S j = S , + 2

Ë ^ f ] * S

,

0 4

При

S =40cu , формула для временного фокусного

расстояния

д а ­

ет необходимую амплитуду

группирующего напряжения

Ѵт = 3 ,5

к в .

Поскольку

группирование

идет в трех

зазорах, генератор

должен

давать

напряжение

в два раза

меньшее, т . е .

около

1 ,8 к в .

Схема генератора

показана

на р и о .ІЧ . Регулировка амплитуды осущ ествляется изменением

величины

анодного

напряжения.

Произведенные

измерения показали пригодность расчетных формул

( 5 , I I -

Ій ) для практических целей. При среднем токе 20 мка и дли­

тельности

импульоа

не больяе I

нсек ток в импульсе превышает 3 ма,

а коэффициент сжатия равен не

менее 3 0 .

Минималіяо достижимую длительность импульса могут

ограничивать

и другие

факторы. К ним прежде

воѳго следует отнести

начальный

энергетический разброс в

пучке,

а также

кулоновское

расталкивание.

Однако в рассматриваемом

случае

эти два

фактора не

играют

сущ ествен­

ной

роли, та к

как при высоких окороптях

ионов кулоновское

расталкняа-

кие

начинает

существенно

проявляться только

при токах

в веоколько

миллиампер (Ф Ъ бЗ .стр .ІЧ О ).К этому же выводу

приводят

и тео р ети чес-

Со

au

t.

1

Источник

1

з,

s,

-----------Л . тJш т

ускорение

колько электроновольт. Из

известного

соотношения

( f5)

видно, что

в

данном случае

минимальная

длительность импульса

X ,

обусловленна;

энергетическим

разбросом,

на порядок

меньше величины,

связанной

о

использованием для

группирования

синусоидального

напряжения.

В общем случве

реализация клистронкого способа

группировки

требует удовлетворения следующих

основных условий:

1 . На мишени нужно получить

пвременнойпфокус.

2 . Геометрическая фокусировка

пучка при этом должна сохранить

прикладывалось синусоидальное напряжение с

амплитудой до 10 кв

( У *4,5 Мгц), Фаза напряжения выбиралась таким образом,

чтобы осу

ществлялось условие группировки в первом зазоре, а длиій

электро­

да

подбиралась

так, чтобы фаза

изменилась

на 180° за время проле­

та

дейтронов до

второго газора.

Минимальная

длительность

импульсов