Радиочастотный квадруполь
Радиочастотный квадруполь (RFQ) представляет собой компонент линейного ускорителя [1] , обычно используемый при низких энергиях пучка, примерно от 2 кэВ [2] до 3 МэВ. По конструкции он похож на квадрупольный масс-анализатор , но его цель - ускорить однокомпонентный пучок (пучок частиц одного определенного типа), а не выполнять масс-спектрометрию .на многовидовом луче. По мере того, как заряженные частицы ускоряются вдоль линии луча, они попеременно испытывают электрические поля в двух осях, перпендикулярных направлению движения, сдвинутые по фазе, так что в направлении луча (Z) всегда действует поступательная сила плюс фокусирующий луч. действие попеременно в X, а затем в Y. Это достигается за счет возбуждения 4 электродов, которые проходят по всей длине ускорителя и имеют периодически изменяющийся зазор, который согласует радиочастотную частоту со скоростью луча в этой точке ускорителя. Это заставляет частицы формировать сгустки в соответствии с частотой возбуждения, так что они проходят через каждую область, когда локальное поле находится вблизи максимумов ускорения. Есть две распространенные формы электродов: либо группа из 4 лопастей с волнообразным рисунком на концах, которые приближаются, или 4 цилиндра с периодическими коническими сечениями. Электроды установлены в вакууме и возбуждаются подходящим образом сфазированными сигналами от мощного РЧ-источника.[3] Преимущества по сравнению с обычным ВЧ- ЛУНАК с разделенными ВЧ-резонаторами и дрейфовыми трубками заключаются, во-первых, в том, что пучок постоянно ускоряется (отсутствует дрейфовое пространство), что позволяет сделать конструкцию значительно более компактной для данной энергии, а во-вторых, в группировке. и фокусировка луча. [4]
RFQ — это многофункциональный компонент, который одновременно ускоряет и фокусирует пучок заряженных частиц.
Изобретенный советскими физиками И.М. Капчинским и Владимиром Тепляковым в 1970 г., RFQ используется в качестве инжектора крупными лабораториями и предприятиями по всему миру для радиочастотных линейных ускорителей. [5]
