РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В УСКОРИТЕЛЬНОЙ ТРУБКЕ С НАКЛОННЫМИ ПОЛЯМИ

Г.Г. Заикин

Институт ядерных исследований НАН Украины, Киев, Украина

        В перезарядном ускорителе ЭГП-10К для ускорения ионов используются трубки с наклонными электрическими полями. В процессе ускорения отрицательных ионов в низкоэнергетической трубке происходят столкновения ионов с атомами остаточного газа и обдирка слабо связанных электронов. Электроны ускоряются в наклонных полях трубки и попадают на электроды, выбывая из процесса дальнейшего ускорения. Таким способом уменьшаются энергия вторичных электронов, интенсивность возникающего тормозного излучения и предотвращается образование электронных лавин на полную длину трубки, которые неизбежно приводят к электрическому пробою.

       Были выполнены расчеты траекторий релятивистских электронов в трубке и определены места их торможения и энергия.  Расчетная модель ускорительной трубки представлялась в виде комбинации элементов с различными типами электрических полей - секции с прямыми, наклонными и призматическими электродами. Использовались выражения для траекторных уравнений, выведенные из уравнения Эйлера – Лагранжа [1]. Для прямых и наклонных однородных полей эти уравнения интегрируется в аналитическом виде. Для призматических полей уравнения не могут быть решены аналитически. Уравнения решаются численно с использованием метода Рунге - Кутта четвертого порядка. Использовалась встроенная функция MatLab - солвер ode45.

         Проведено сравнение рассчитанного распределения энергии вторичных электронов по оси трубки с измеренным ранее распределением интенсивности тормозного излучения низкоэнергетической ускорительной трубки.

 

1.Á .Z. Kiss, E. Koltay and Gy. Szabó, Nucl. Instr. and Meth. 212 (1983) 81 - 89