Файл: Гуртовой М.Е. Вопросы физики быстрых нейтронов. Спектрометрия быстрых нейтронов по времени пролета.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.07.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 0
39 -
|
|
! |
|
истории uoHoft |
|
|
|
|
|
|
/іинзо Сфокус I) |
|
|
|
|
|
Отклоняющие пластины прерыбтлелв |
|
|
|
|
|
Одиночное линзо (фокус 2) |
■* |
j.'l'' r-?jfTi |
U‘Т |
I |
||
j;р->4|w |
|
T |
Группирующие зпзоры |
||
|
п |
труОкойруппиробшпеля |
|||
|
|
|
|
] |
Дипшраемп прерывателя |
г. |
• I _ J |
L_ |
V - |
Линза (Фокус3) |
|
|
Г: |
||||
|
I з ; |
|
|||
|
І |
t |
■ |
|
|
|
|
Tpyfinn flpeuqm |
|
|j |
ЛлнтиниеЬый диск |
- |
- - X |
|
**+— |
--- Ускорительная тру&ка |
<- ... Л i
Рйс-,19. Группирователь электростатического ускорителя па 6 Мв (Ти70).
- а д -
Эффект дегруппировки в первой и втором случае являетоя функци
ей эквивалентной длины дрейфа группирователя. Временной разброс в
магните |
зави си т |
от |
энергии ионов. И |
, |
наконец, действие |
объемного |
||||
заряда |
зависи т |
как |
от |
энергии ионов |
и |
их |
плотности в с г у с т к е , |
так |
||
и от эквивалентной |
длины дрейфа. |
|
|
|
|
|
||||
Все перечисленные |
факторы |
играет |
тем |
большую роль, |
чем ниже |
|||||
напряжение ускорителя |
(р н с .ІѲ ), |
На |
этом же рисунке крестиками |
пока |
заны результаты измерений с "электрически" укороченной ускоритель
ной колонной, |
когда нижняя половина ее |
зазем л ялась. При |
этом |
укора |
чи валась эквивалентная длина дрейфа. |
|
|
|
|
Заметное |
укорочение длительности |
импульса говорит |
о том, |
что |
наиболее существенную роль в дегруппировке играют те факторы,кото рые являются функцией вквивалентной длины дрейфа. Для данного уско
рителя эквивалентная длина |
дрейфа |
составляла 2 9 0 , 410 и 1430 мм |
при напряжении на ускорителе |
5 , 3 ; |
4 ,0 и 2 ,0 Мв, со о тве тстве н н о .За |
висимость ее от линейных размеров ускорителя и режима работы можно
найти в работе Андерсона и Сванка (А н б 4).
Клистрониая группировка успешно применяется и в электростати ческих ускорителях типа тандем ( Л еб2, Анб4, Даб4, Алб7,Ешб8). С практической точки зрения эти ускорители даже больше подходят для осуществления прерывания пучка и группирования, т .к . все оборудо вание расп ол агается под потенциалом земли. Это снимает ограничения
по потребляемой мощности и габаритам системы, обл егчает управление ею и помогает преодолеть специфические трудности, связанные о ион но-оптической системой, которая предъявляет более жесткие требова
ния |
к к ач |
еству пучка в тандемных уо кор и теіях. Дело в том, что и з - |
|
за большой |
хроматической аберрации только при определенной энергии |
||
инжекции можно получить оптимальные условия |
фокуоировки. Причем',' |
||
очень |
важно получить хорошую фокусировку в |
районе обдирочной камеры |
На р и с .20 |
показана зависимоть |
потери пучка протонов о |
энергнеб |
||
инжекции 60 |
кэв |
от |
степени модуляции его при группировании |
(б е з |
|
прерывания |
п у ч к а ). |
По оси абсцисс |
отложена амплитуда модулируетего |
напряжения, которая примерно в четыре раза меньше максимальной энер
гии модуляции. По оси |
ординат -отношение тока на выходе ускорителя |
к начальному току при |
отсутствии группирования. |
О
|
|
|
»0 |
г.С* |
3.0. |
40 |
ІО |
|
|
|
|
|
|
|
|
ДмплитуЭп |
группирования. Кв |
|
|
|
|
||||
Рис. 2 0 . Зависимость тока |
на |
выходе ускорителя |
от |
энергетического |
||||||||
разброса в пучке, вносимого группировкой |
(О л 6 7 ). |
|||||||||||
Указанные измерения проведены при реконструкции ускорителя на |
||||||||||||
12 Мэв в Англии |
(0 л б 7 ). Применение |
клистроннъй группировки |
до уско |
|||||||||
рениям прерывания |
на выходе ускорителя позволило получить импульсы |
|||||||||||
длительностью |
2 |
ноек |
с использованием 1 0 -1 2 # непрерывного |
пучка,и |
||||||||
длительностью |
I |
нсек |
при использовании |
6 # . Оптимальное |
напряжение |
|||||||
группирования было 650 в (энергия модуляции 650 |
эвхЧ |
= 2 ,6 |
к э в ) . |
|||||||||
Частота следования |
импульсов |
5 |
Чгц. Из р и с .20 |
видно, |
что |
при |
||||||
ртом только 6 |
0 # |
постоянного |
пучка |
можно |
провести |
на |
мишень. Кини- |
- иг ~
ыальная длительность импульса получается около ІО нсек. Применение
дополнительного прерывания пучка после ускорения позволяет получить импульсы меньшей длительности с соответствующей потерей интенсивнос ти. Столь большая минимальная длительность импульса (10 нсек) обус ловлена энергетическим разбросом на выходе источника отрицательных ионов. Наиболее подходяцим способом получения отрицательных ионов является развал положительно заряженных молекулярных ионов с после дующим присоединением к ним электронов при прохождении через канал
перезарядки. При развале ионов с энергией 40 кэв возникает энерге тический разброс около + 0,6 кэв (ДабО) для отрицательных ионов,
входящих в группироватень, что вызывает временной разброс на мишени
около ІО нсек.
Рассмотрим подробнее применение клистронной группировки и пре
рывания |
для тандемного |
ускорителя, описанного ранее в работе Лефевра |
||
и др. (Леб2). На рис.21 |
показаны основные узлы устройства. |
При пре |
||
рывании пучка до ускорения длительность импульса оказалась |
не менее |
|||
б нсек |
вместо |
ожидаемых |
2 нсек. Увеличение обусловлено, как |
упоми |
налось |
выше, |
энергетическим разброоом отрицательных ионов, |
вылета |
ющих из источника, и большой величиной расстояния, проходимого иона
ми до начала ускорения. Для дополнительного прерывания пучка после
ускорения служили отклоняющие пластины длиной |
50 см (расстояние |
|||||||
между пластинами |
2см), на которые |
подавалооь |
напряжение |
5 кв |
(эф |
|||
фективное |
значение) о частотой 4 Мгц. После 4 м дрейфового |
пути |
рас |
|||||
полагались |
щели |
прерывателя. Их ширина составляла |
примерно I |
мм. - |
||||
Таким путем длительность импульса понижалась до è-'нсек. Пластины |
||||||||
располагались |
так, чтобы отклонение |
пучка происходило в плоскости, |
||||||
|
|
|
|
і '■ |
|
|
|
что |
перпендикулярной плоскости отклонения в анализирующем магните, |
||||||||
бы не нарушать работу системы стабилизации энергии |
ускорителя. |
|
||||||
Система |
группировки показана |
в правой |
части |
рисунка. |
Ед. ра |
бота синхронизировалась задающим генератором о работой отклоняющих пластин на выходе ускорителя. Предварительное прерывание пучка осу-