ИСТИНА

В работе поставлена и в первом приближении решена задача о влиянии на работу линейного электронного ускорителя высших гармонических волн, которые неизбежно сопутствуют основной ускоряющей волне в диафрагмированном волноводе. Рассмотрены физические причины возникновения высших гармоник, их свойства и разработана теория, позволяющая вычислить функцию распределения амплитуд гармоник и относительную парциальную мощность основной волны в зависимости от параметра нагрузки а/λ и фазовой скорости β. Показано, что в результате расхода высокочастотной мощности на высшие гармоники волны ТМ амплитуда основной ускоряющей волны уменьшается на величину до 30%. Это уменьшение эффективного потока высокочастотной энергии должно быть учтено при конструировании линейного ускорителя, наряду с расходом мощности на ускорение частиц (нагрузка током) и на поверхностные токи в волноводе (затухание). Приведены численные результаты расчетов в виде удобных для инженерного использования графиков. Результаты расчетов проверены экспериментально при помощи специально разработанного метода реактивного зонда. Анализ работы наиболее известных действующих линейных ускорителей показывает, что учет гармоник хорошо объясняет недобор проектной энергии электронов, наблюдаемый на этих машинах.