RU2201658C2

RU2201658C2 - Ion acceleration method

Info

Publication number: RU2201658C2
Application number: RU2001112571/06A
Authority: RU
Inventors: Б.Д. Гладков
Original assignee: Гладков Борис Дмитриевич
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2003-03-27

Abstract

FIELD: acceleration engineering; acceleration of multivalent ions. SUBSTANCE: method includes acceleration of ions in charged particle generator incorporating closed loop with central orbit in the form of polygon with dipole and sealing device installed on each of its sides; dipoles and sealing devices are distinguished by longitudinal magnetic field; novelty is that motion of ions is controlled in longitudinal magnetic fields within enclosed space of two ion generators in integrated sides of orbits of both ion generators; ion orbits are predetermined proceeding from A₁Z₂ = A₂Z₁ condition, where A₁,A₂ are mass numbers; Z₁,Z₂ are charge ratios; ion beams are accelerated upon injection in corners of polygons and compressed by means of special devices, orbit sections are integrated by controlling supply current basing on infinity acceleration effect until ions acquire desired energy level. Method is characterized in that orbit sections of both ion generators are differentially integrated in opposing ions mode. It is also characterized in that orbit sections of both ion generators are integrated during unidirectional motion of ion beams. EFFECT: provision for acceleration in multiple-input structure with number of injection inputs equal to number of polygon orbit sides. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть предназначено для ускорения многозарядных ионов. The invention relates to accelerator technology and can be designed to accelerate multiply charged ions.

В настоящее время в энергетике используется только управляемая реакция деления, а неуправляемая (взрывная) - в термоядерном оружии. Currently, the energy sector uses only a controlled fission reaction, and uncontrolled (explosive) - in thermonuclear weapons.

Сведения о проблемах термоядерной реакции синтеза представлены в [1-14]. Information on the problems of the thermonuclear fusion reaction is presented in [1-14].

В 1938 г. Ганс Бете, Кричфилд Фаулер и Шацман указали циклы, объясняющие происхождение энергии солнца и звезд. Эти циклы сопровождаются большим выделением энергии (700 тыс. кВт•ч на каждые 4 г гелия). На солнце и менее горячих звездах преобладает протон - протонный цикл, а в более горячих звездах основным является углеродно-азотный цикл [1, 2]. In 1938, Hans Bethe, Crichfield Fowler and Schatzman indicated cycles explaining the origin of the energy of the sun and stars. These cycles are accompanied by a large release of energy (700 thousand kWh for every 4 g of helium). The proton - proton cycle predominates in the sun and less hot stars, and the carbon-nitrogen cycle is the main one in hotter stars [1, 2].

В 1953 г. в СССР была испытана водородная бомба. В водородной бомбе происходит самоподдерживающаяся термоядерная реакция взрывного характера в смеси дейтерия и трития. In 1953, a hydrogen bomb was tested in the USSR. In a hydrogen bomb, a self-sustaining fusion reaction of an explosive nature occurs in a mixture of deuterium and tritium.

Согласно классической механике два ядра могут прийти в соприкосновение при их относительном движении с энергией

Согласно же квантовой механике возможно проникновение ядер сквозь кулоновский барьер (туннельный эффект) при

С ростом энергии относительного движения ядерных частиц длина туннеля падает, а вероятность туннельного эффекта при ударе о барьер резко возрастает. Из приведенных выше формул видно, что управляемый термоядерный синтез идет с заметной интенсивностью только между легкими ядрами.According to classical mechanics, two nuclei can come into contact with their relative motion with energy

According to quantum mechanics, penetration of nuclei through the Coulomb barrier (tunnel effect) is possible for

With an increase in the energy of the relative motion of nuclear particles, the tunnel length decreases, and the probability of the tunneling effect sharply increases when it hits a barrier. It can be seen from the above formulas that controlled thermonuclear fusion proceeds with noticeable intensity only between light nuclei.

Вероятность эффективного поперечного сечения термоядерной реакции быстро возрастает с температурой, но даже в оптимальных условиях остается несравненно меньше эффективного столкновения атомов. По этой причине реакции синтеза должны происходить в полностью ионизированной плазме, где процессы ионизации и возбуждения атомов отсутствуют и дейтон-дейтонные или дейтон-тритонные столкновения завершаются ядерным синтезом. The probability of an effective cross section of a thermonuclear reaction increases rapidly with temperature, but even under optimal conditions it remains incomparably less than the effective collision of atoms. For this reason, fusion reactions must occur in a fully ionized plasma, where ionization and excitation of atoms are absent and deuteron-deuteron or deuteron-triton collisions are completed by nuclear fusion.

Сооружение термоядерного реактора на основе термоядерного синтеза предполагает:
1. получение плазмы с температурой в сотни миллионов градусов,
2. сохранение плазменной конфигурации в течение времени, необходимого для протекания термоядерной реакции.The construction of a fusion reactor based on fusion involves:
1. receiving plasma with a temperature of hundreds of millions of degrees,
2. maintaining the plasma configuration for the time required for the thermonuclear reaction to proceed.

Исследования в области управляемого термоядерного синтеза идут уже более 40 лет [10]. В 1950 г. Тамм И.Е. и Сахаров А.Д. предложили концепцию ТОКАМАКа, согласно которой плазма удерживается магнитным полем и полем тока, текущего в плазме вдоль оси тора. Магнитная система ТОКАМАКа выполняет три функции:
1. генерирует тороидальное магнитное поле,
2. формирует в плазме ток 10-30 МА,
3. удерживает в равновесии плазменный виток с током, который стремится увеличить свой большой радиус.Research in the field of controlled thermonuclear fusion has been going on for more than 40 years [10]. In 1950, Tamm I.E. and Sakharov A.D. proposed the concept of TOKAMAK, according to which the plasma is held by the magnetic field and the field of current flowing in the plasma along the axis of the torus. The TOKAMAK magnetic system performs three functions:
1. generates a toroidal magnetic field,
2. forms a current of 10-30 MA in plasma,
3. holds in equilibrium a plasma coil with a current that seeks to increase its large radius.

В 50-х годах ХХ века были предложены концепции:
1. "стелларатор" (Л.Спитцер, США),
2. открытых магнитных ловушек (Г.И.Будкер в СССР и Р.Пост в США),
3. тороидальный Z-пинч (Англия).In the 1950s, concepts were proposed:
1. "stellarator" (L. Spitzer, USA),
2. open magnetic traps (G.I. Budker in the USSR and R. Post in the USA),
3. toroidal Z-pinch (England).

В [10] отмечается, что в упомянутых концепциях "...плазма удерживается плохо". In [10] it is noted that in the mentioned concepts "... the plasma is poorly retained."

Трудности, связанные с магнитным удерживанием плазмы, можно по мнению авторов [8] обойти, если сжигать ядерное горючее за короткие промежутки времени с помощью лазеров, однако спроектировать такую систему пока не удается. The difficulties associated with magnetic plasma confinement can be circumvented, according to the authors of [8], if nuclear fuel is burned for short periods of time using lasers, but such a system has not yet been designed.

Проблемой термоядерного синтеза во всем мире занято ~ 100 тыс. человек [9] . Многие страны уже отказались от этой проблемы. На ТОКАМАК затрачено 20 миллиардов долларов [13], а ее завершение откладывается еще на 50 лет. The problem of thermonuclear fusion around the world employs ~ 100 thousand people [9]. Many countries have already abandoned this problem. $ 20 billion was spent on TOKAMAK [13], and its completion is postponed for another 50 years.

"После водородной бомбы проблема управляемого синтеза стоит около 50 лет и до сих пор не решена, т.е. не только не создан промышленный реактор, но и нет лабораторных модулей со стабильным выходом энергии, ни схемы термоядерного реактора, в который бы верили все специалисты" [14]. "After the hydrogen bomb, the problem of controlled fusion has been around for 50 years and has not yet been resolved, that is, not only has not an industrial reactor been created, but there are no laboratory modules with a stable energy output, nor a fusion reactor circuit that all experts would believe in " [14].

За почти одинаковый исторический период важнейшие направления науки на ее переднем крае (в области физики высоких энергий и термоядерного синтеза) развивались с почти одинаковыми результатами, когда период ярких и эффективных достижений заканчивался застоем или переходом в тупик. Развитие указанных направлений науки произошло с принципиальными отклонениями от принципов построения идеальных систем автоматического управления [16], [17], [18] , что в итоге привело к тому, что лидер ускорительной науки синхрофазотрон потерял перспективу своего развития и превратился в одиозный объект гигантских размеров с громадным потреблением энергии, а решение проблемы Токамака откладывается на неопределенное время. Over an almost identical historical period, the most important areas of science at its forefront (in the field of high-energy physics and thermonuclear fusion) developed with almost identical results, when the period of bright and effective achievements ended in stagnation or a transition to a dead end. The development of these areas of science occurred with fundamental deviations from the principles of building ideal automatic control systems [16], [17], [18], which ultimately led to the fact that the leader of accelerator science, the synchrophasotron, lost the prospect of its development and turned into an odious object of gigantic proportions with huge energy consumption, and the solution to the Tokamak problem is postponed indefinitely.

Рассмотрим [20] как прототип, который содержит замкнутый контур для пролета заряженных частиц в виде многоугольника, в каждой из сторон которого установлены диполь, уплотняющее устройство, при этом диполи и уплотняющие устройства выполнены с продольным магнитным полем. We consider [20] as a prototype that contains a closed loop for the passage of charged particles in the form of a polygon, on each side of which a dipole, a sealing device are installed, while the dipoles and sealing devices are made with a longitudinal magnetic field.

Прототип обеспечивает в компактном объеме ускорение заряженных частиц с энергией Е>10¹⁵ эВ.The prototype provides in a compact volume the acceleration of charged particles with an energy of E> 10 ¹⁵ eV.

Недостаток прототипа состоит в том, что он изначально не был ориентирован на ускорение многозарядных ионов в лабораторной модели термоядерного реактора синтеза. The disadvantage of the prototype is that it was not initially focused on the acceleration of multiply charged ions in the laboratory model of a thermonuclear fusion reactor.

В предложенном изобретении решается задача управления пучком многозарядных ионов. The proposed invention solves the problem of controlling a beam of multiply charged ions.

Управление движением ионов осуществляют в продольных магнитных полях в замкнутом объеме двух генераторов ионов в совмещенных сторонах орбит генераторов иона, при этом предварительно выбирают орбиты ионов исходя из условия
А₁z₂=A₂z₁,
где А₁, А₂ - массовые числа,
z₁, z₂ - кратности зарядов,
причем после инжекции ионов в углы многоугольников их ускоряют и уплотняют уплотняющими устройствами до достижения заданного уровня энергии.The motion of ions is controlled in longitudinal magnetic fields in a closed volume of two ion generators in the combined sides of the orbits of the ion generators, while the orbits of the ions are preselected based on
A ₁ z ₂ = A ₂ z ₁ ,
where A ₁ , A ₂ are mass numbers,
z ₁ , z ₂ - multiplicity of charges,
moreover, after the injection of ions into the corners of the polygons, they are accelerated and sealed with sealing devices until a predetermined energy level is reached.

Будем исходить из того, что произведена многовходовая инжекция ионов с массовыми числами А₁, А₂ и кратностями зарядов z₁, z₂. Отклоняющий диполь изменяет направление орбиты ионов на угол α между вектором скорости иона и направлением магнитной индукции В диполя, при этом ионы движутся в отклоняющем диполе по винтовой линии с радиусом r и шагом винта h.We will proceed from the fact that a multi-input injection of ions with mass numbers A ₁ , A ₂ and charge multiplicities z ₁ , z _{2 is} performed. The deflecting dipole changes the direction of the orbit of the ions by an angle α between the ion velocity vector and the direction of the magnetic induction B of the dipole, while the ions move in the deflecting dipole along a helix with a radius r and screw pitch h.

где γ₁, γ₂ - отношение полной энергии иона к энергии покоя,
В - индукция магнитного поля диполя в теслах.

where γ ₁ , γ ₂ - the ratio of the total energy of the ion to the rest energy,
In - induction of a magnetic field of a dipole in tesla.

При необходимости в процесс ускорения могут быть дополнительно включены другие группы ионов. If necessary, other groups of ions can be additionally included in the acceleration process.

Отклоняющий диполь изменяет направление центральной орбиты на угол α в каждой стороне многоугольника. Из формул (1) и (2) видно, что радиусы вращающихся ионов в процессе ускорения изменяются относительно центральной орбиты от нуля до значений, асимптотически приближающихся при энергии иона Е-->∞ к конечным величинам

Ограниченный размер радиусов выражает и обеспечивает устойчивость процесса неограниченного увеличения энергии коллективом ионов.A deflecting dipole changes the direction of the central orbit by an angle α on each side of the polygon. It can be seen from formulas (1) and (2) that the radii of rotating ions during acceleration change relative to the central orbit from zero to values asymptotically approaching the finite quantities at the ion energy E -> ∞

The limited size of the radii expresses and ensures the stability of the process of unlimited increase in energy by a group of ions.

Шаг винта определяется формулой

Смещение орбит ускоряемых ионов Δr=r₂-r₁ в интервале энергий Е=0÷∞ может быть определено формулой

Из формулы (3) видно, что при A₁z₂=A₂z₁
Δr=0 (4)
Например, для термоядерной реакции
₃Li⁶+₁D²-->2₂He⁴+22,4 МэВ
Δr=0.The pitch of the screw is determined by the formula

The displacement of the orbits of accelerated ions Δr = r ₂ -r ₁ in the energy range E = 0 ÷ ∞ can be determined by the formula

From formula (3) it can be seen that for A ₁ z ₂ = A ₂ z ₁
Δr = 0 (4)
For example, for a thermonuclear reaction
₃ Li ⁶ + ₁ D ² -> 2 ₂ He ⁴ +22.4 MeV
Δr = 0.

Можно указать другие примеры (4) в таблице Менделеева. Other examples (4) can be indicated in the periodic table.

Эффект совпадения орбит с разными массовыми числами дополнительно усиливается силой магнитного притяжения при движении ионов в одном направлении. The effect of coincidence of orbits with different mass numbers is additionally enhanced by the force of magnetic attraction when the ions move in one direction.

Предлагаемый способ обеспечивает и имеет многовходовую структуру с числом входов инжекции ионов, равным числу углов многоугольников. Все инжектированные ионы располагаются в процессе ускорения по своим орбитам в соответствии с их массовыми числами и кратностями зарядов по формулам (1), (2), . . . и двигаться по орбитам будут в направлениях в соответствии со знаком их зарядов. The proposed method provides and has a multi-input structure with the number of inputs of ion injection equal to the number of angles of polygons. All injected ions are located in the process of acceleration in their orbits in accordance with their mass numbers and multiplicities of charges according to formulas (1), (2),. . . and they will move in orbits in directions in accordance with the sign of their charges.

При движении коллектива ионов со своим параметром Z по орбитам их энергия увеличивается в соответствии с формулой

где U - ускоряющее напряжение орбиты, т.е. суммарное напряжение всех ускоряющих устройств в многоугольнике центральной орбиты в вольтах,
Т_у - время ускорения в секундах,
П - длина центральной орбиты в метрах.When an ion collective moves with its parameter Z in orbits, their energy increases in accordance with the formula

where U is the accelerating voltage of the orbit, i.e. the total voltage of all accelerating devices in the polygon of the central orbit in volts,
T _y - acceleration time in seconds,
P is the length of the central orbit in meters.

Радиационные потери генератора ионов для одной компоненты термоядерного топлива равны

где n - число ионов,
В - магнитная индукция в теслах.The radiation losses of the ion generator for one component of thermonuclear fuel are equal

where n is the number of ions,
B - magnetic induction in tesla.

На фиг.1 показана схема управления многозарядными ионами, где 1 - блок в комплектации по фиг.2; 2 - отклоняющий диполь с продольным магнитным полем; 3 - уплотняющее устройство с продольным магнитным полем; 4, 5, 6 - источники тока на основе эффектов бесконечного усиления; 7 - ускоряющее устройство; 8 - тепловыделяющий элемент. Figure 1 shows the control circuit of multiply charged ions, where 1 is the unit in the configuration of figure 2; 2 - deflecting dipole with a longitudinal magnetic field; 3 - sealing device with a longitudinal magnetic field; 4, 5, 6 - current sources based on the effects of infinite amplification; 7 - accelerating device; 8 - fuel element.

Схема ускоряющего устройства 7 показана на фиг.3, где 9 - ускоряющие электроды; 10 - отверстия для пролета ионов; 11 - центральная орбита; 12 - источник высокого напряжения на основе эффектов бесконечного усиления; 13 - управляемый вход источника высокого напряжения. A diagram of an accelerating device 7 is shown in FIG. 3, where 9 are accelerating electrodes; 10 - holes for the passage of ions; 11 - the central orbit; 12 - high voltage source based on the effects of infinite amplification; 13 - controlled input of a high voltage source.

Схема по фиг. 1 состоит из двух генераторов ионов. Центральные орбиты обоих генераторов имеют совмещенные участки, которые позволяют работать схеме по фиг.1 в режимах:
1 - встречно совмещенных пучков ионов;
2 - движения пучков ионов в одном направлении.The circuit of FIG. 1 consists of two ion generators. The central orbits of both generators have combined sections that allow the circuit of FIG. 1 to operate in the modes:
1 - counter-aligned ion beams;
2 - movement of ion beams in one direction.

Оба указанных варианта работы схемы расширяют ее функциональные возможности на этапе проведения экспериментальных исследований. Both of these options for the operation of the circuit expand its functionality at the stage of experimental research.

Из представленных формул хорошо видны предложения, которые оптимизируют схему по фиг. 1, в частности определяют оптимальное число сторон многоугольников и число инжекционных входов. Схема является малогабаритным ускорителем, здесь нет проблемы фокусировки и поэтому устройства 3 названы уплотняющими. Параметры площадки ускорения обеспечиваются управляемыми источниками питания на основе эффектов бесконечного усиления, способными точно выдерживать и повторять заданное магнитное поле в соответствии с заданной программой. Высокая разрешающая способность источников питания магнитной системы фиг.1 позволит строго удерживать орбиты ионов относительно центральной орбиты. Регулируя величину тока источников тока, можно дополнительно управлять положением орбит схемой фиг.1:

Магнитные индукции В₂ и В₁ в СГИ определяются уставками источников тока магнитной системы фиг.1.Proposals that optimize the circuit of FIG. 1, in particular, determine the optimal number of sides of the polygons and the number of injection inputs. The circuit is a small accelerator, there is no focusing problem and therefore devices 3 are called sealing. The parameters of the acceleration pad are provided by controlled power sources based on the effects of infinite gain, capable of accurately withstanding and repeating a given magnetic field in accordance with a given program. The high resolution power supplies of the magnetic system of figure 1 will allow you to strictly keep the orbits of ions relative to the central orbit. By adjusting the current magnitude of the current sources, it is possible to further control the position of the orbits by the circuit of FIG. 1:

The magnetic induction B ₂ and B ₁ in the GIS are determined by the settings of the current sources of the magnetic system of figure 1.

На фиг. 3 ускоряющие электроды имеют форму полусфер, но они могут быть выполнены в виде пластин или колец с отверстиями для пролета ионов. При выборе конкретной конструкции ускоряющих электродов следует исходить из ее эффективности, т. е. из максимального прироста энергии на единицу длины комплекта ускоряющих электродов. Симметричная форма ускоряющих электродов и симметричное размещение их относительно центральной орбиты позволяют по законам электростатики подавить тормозящие электрические поля при пролете ионов. In FIG. 3 accelerating electrodes are in the form of hemispheres, but they can be made in the form of plates or rings with holes for the passage of ions. When choosing a specific design of accelerating electrodes, one should proceed from its efficiency, i.e., from the maximum increase in energy per unit length of a set of accelerating electrodes. The symmetrical shape of the accelerating electrodes and their symmetrical placement relative to the central orbit allow, according to the laws of electrostatics, to suppress the inhibitory electric fields during the passage of ions.

Генератор ионов, являясь быстродействующим объектом, обуславливает принципиально новые возможности ускорительной техники. Экспериментальные исследования фиг.1 позволят:
проверить теоретически сформулированные требования для осуществления термоядерной реакции синтеза, сформулированные в литературе;
определить основные физические, конструктивные и технологические параметры лабораторного образца термоядерного реактора.The ion generator, being a high-speed object, determines fundamentally new opportunities for accelerator technology. Experimental studies of figure 1 will allow:
check the theoretically formulated requirements for the implementation of the thermonuclear fusion reaction formulated in the literature;
to determine the basic physical, structural and technological parameters of a laboratory sample of a fusion reactor.

Каждый из генераторов ионов имеет колоссальный запас по энергии, и этот факт может способствовать решению задачи создания термоядерного реактора. Each of the ion generators has a huge energy reserve, and this fact can contribute to solving the problem of creating a thermonuclear reactor.

Источники информации
1. Атомная энергия. Краткая энциклопедия. - М.: БСЭ, 1958.Sources of information
1. Atomic energy. Brief Encyclopedia. - M.: BSE, 1958.

2. БЭС, 42, 1956. 2. BES, 42, 1956.

3. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М.: Наука, ГРФМЛ, 1985. 3. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Handbook of Physics. - M.: Science, GRFML, 1985.

4. Физика на пороге новых открытий /Браун М.А., Яппа Ю.А., Козырев А.Н. и др. Под ред. профессора Лабзовского Л.Н. - Л.: ЛГУ, 1990. 4. Physics on the verge of new discoveries / Brown MA, Yappa Yu.A., Kozyrev AN et al. Ed. Professor Labzovsky L.N. - L .: Leningrad State University, 1990.

5. БЭС, 27, 1977. 5. BES, 27, 1977.

6. БЭС, 26, 1977. 6. BES, 26, 1977.

7. Инженерные проблемы ТОКАМАК /Сб. ст. под ред. Чуянова В.А. М.: Энергоатомиздат, 1986. 7. Engineering problems TOKAMAK / Sat. Art. under the editorship of Chuyanova V.A. M .: Energoatomizdat, 1986.

8. Наука и жизнь, N 11, 1999. 8. Science and life, N 11, 1999.

9. Наука и жизнь, N 1, 2000. 9. Science and life, N 1, 2000.

10. Сверхпроводящие магнитные системы для ТОКАМАКов /Под ред. Н.А.Черноплекова. - М.: РНЦ "Курчатовский институт", ИЗДАТ, 1997. 10. Superconducting Magnetic Systems for Tokamaki / Ed. N.A. Chernoplekova. - M .: RRC "Kurchatov Institute", IZDAT, 1997.

11. Вопросы теории плазмы /Сб. ст. под ред. Б.Б.Кадомцева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. 11. Issues of plasma theory / Sat. Art. under the editorship of B. B. Kadomtseva. - M .: Energoatomizdat, 1990.

12. Вопросы теории плазмы /Под ред. М.А.Леонтовича. - М.: Атомиздат, 1972. 12. Issues of plasma theory / Ed. M.A. Leontovich. - M.: Atomizdat, 1972.

13. Газета "Век", май, 2000. 13. The newspaper "Century", May, 2000.

14. Наука и жизнь, 12, 2000. 14. Science and Life, 12, 2000.

15 Гладков Б.Д. Заявка на изобретение 2000102815/06. 15 Gladkov B.D. Application for invention 2000102815/06.

16. Гладков Б. Д. Системы с бесконечным усилием (идеальные системы). Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Протвино, 1995. 16. Gladkov B. D. Systems with infinite effort (ideal systems). The dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Protvino, 1995.

17. Гладков Б.Д. Система импульсного питания электромагнита. Патент РФ 2013893 с приоритетом от 05.09.1988. 17. Gladkov B.D. Electromagnet switching power supply system. RF patent 2013893 with priority dated 09/05/1988.

18. Гладков Б.Д. Автономно-секционированная система электропитания кольцевого электромагнита. Патент РФ 2164059, Н 05 Н 7/04. 18. Gladkov B.D. Self-contained sectional power supply system of a ring electromagnet. RF patent 2164059, H 05 H 7/04.

19. Бомко В. А. , Дьяченко А.Ф., Кобец А.Ф., Рудяк Б.И. Исследования структур для ускорения тяжелых ионов. - М.: ЦНИИатоминформ, 1988. 19. Bomko V. A., Dyachenko A.F., Kobets A.F., Rudyak B.I. Studies of structures to accelerate heavy ions. - M.: Central Research Institute of Atominform, 1988.

20. Патент RU 2166844 С1, Н 05 Н 13/04, 10.05.2001. 20. Patent RU 2166844 C1, H 05 H 13/04, 05/10/2001.

Claims

1. The method of ion acceleration, including ion acceleration in a charged particle generator, containing a closed loop with a central orbit in the form of a polygon, on each side of which there is a dipole and a sealing device, while the dipoles and sealing devices are made with a longitudinal magnetic field, characterized in that the motion of ions is controlled in longitudinal magnetic fields in a closed volume of two ion generators in the combined sides of the orbits of both ion generators, and the orbits are preliminarily determined s of ions, based on the condition A ₁ z ₂ = A ₂ z ₁ , where A ₁ , A ₂ are mass numbers, z ₁ , z ₂ are the multiplicities of charges, after injection into the corners of the polygon, ion beams are accelerated and compacted by sealing devices, combine sections orbits by adjusting the current magnitude of the current sources based on the effects of infinite amplification until the ions reach a predetermined energy level.

2. The method according to p. 1, characterized in that the sections of the orbits of both ion generators combine in the opposite direction - in the mode of oncoming ion beams.

3. The method according to p. 1, characterized in that the sections of the orbits of both ion generators combine in the mode of movement of ion beams in one direction.