Duration of multipacting processes and discharges in the linac of ions

Abstract

It is experimentally shown that multipactor processes may be as harmful as other of parasitic discharges and cause significant disturbance in resonator electrodynamic characteristics of an accelerating structure. The disturbance may be evaluated by pulse-shape distortions of a reference rf voltage impulse. Control over duration of multipactor processes within diode gaps of a linac is effected by varying parameters of a self-sustained oscillation system formed by two independent positive feedback circuits (PFC). If two synchronous rf voltage pulses of given amplitude superpose in the accelerating structure, there occurs an impediment to multipactor processes. As this takes place, multipactor processes display minimal duration and do not affect acceleration stability.

Експериментально показано, що мультипакторнi процеси можуть досягати розмiрiв паразитних мультипакторних розрядiв i досить довгостроково порушувати електродинамiчнi характеристики прискорювача. Порушення характеристик оцiнюється по перекручуванню форми контрольного ВЧ-iмпульсу напруги резонатора. Регулювання тривалiстю мультипакторних процесiв i розрядiв у прискорюючiх зазорах лiнiйного прискорювача iонiв Н-типу здiйснюється змiною параметрiв результуючих ВЧ-напруг, збуджених iмпульсної автоколивальною системою iз двома контурами з незалежними позитивними зворотними зв’язками. У випадку накладення в прискорювальнiй структурi двох синхронних ВЧ-напруг номiнальних амплiтуд, розвиток мультипакторних процесiв придушується. При цьому тривалiсть процесiв мiнiмальна i їхнiй вплив на стiйкiсть характеристик прискорювача вiдсутнiй.

Экспериментально показано, что мультипакторные процессы могут достигать величин паразитных мультипакторных разрядов и весьма длительно нарушать электродинамические характеристики ускорителя. Нарушение характеристик оценивается по искажению формы контрольного ВЧ-импульса напряжения резонатора. Регулирование длительности мультипакторных процессов и разрядов в ускоряющих зазорах однорезонаторного линейного ускорителя ионов Н-типа, производится измене- нием параметров результирующих ВЧ-напряжений, возбуждаемых импульсной автоколебательной системой с двумя контурами с независимыми положительными обратными связями. В случае наложения в ускоряющей структуре двух синхронных ВЧ-напряжений номинальных амплитуд, развитие мультипакторных процессов подавляется. При этом длительность процессов минимальна и их влияние на устойчивость характеристик ускорителя отсутствует.