Циклический ускоритель циклонов

Циклический ускоритель циклонов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

l (II 310620

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено05.03.70 (21)1412124/26.25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.77. Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания15.11.77 (51) М. Кл.

Н 05 Н 13/00

Гоеуааротаеккый комитет

Совета Мкикотроа СССР по делам кзооретеикй к открытий (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Панасюк, В. М. Рыжков, А. A. Сокопови В. Г. Тепьковсккя (71) Заявитель (54) (ЦИКЛИЧЕСКИЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к области ускорительной техники.

Известно, что при дефектоскоиии крупногабаритных металлических изделий возникает необходимость в использовании переносных источников рентгеновского излучения с регулир>емой энергией в области 0,5 — 1,5 МэВ и более ири среднем токе ускоренного электронного пучка в 1 — 10 мА. Ускорители прямого действия в этой области энергий слишком дороги и громоздки, а известные циклические и линейные ускорители не обеспечивают регулируемость энергии и необходнмук интенсивность.

Цель изобретения — — создание компактного и высокоиитенсивного циклического ускорителя с регулируемой энергией, эффективно работающего в области 0,5 — 1,5 МэВ.

Она достигается применением специального безжелезного магнита, формирующего несколько областей с относительной апертурой порядка единицы, IIpHIодных для ускорения частиц. Эффективность ускорителя обусловлена также отсутствием инжектора, применением ускоряюгцего высокочастотного напряжения постоянной частоты и малой (ири кинетической энергии частиц, сравнимой с энергией покоя) реактивной мощностью магнита.

11а фиг. 1 показан предлагаемый ускоритель; на фиг. 2 (а-г1 проиллюстрирована работа ускорителя.

Основной соленоид 1, имеющий зазор 2 для выпуска тормозного излучения, охватывается снаружи добавочными обмотками 3. Внутри соленоида 1 коаксиально с ним расположен цилиндрический объемный резонатор, выполненный в виде вакуумированного диэлектрического корпуса 4, на внутренней поверхности которого нанесено металлическое покрытие 5. (p Iio оси резонатора расположен катод 6 в виде металлической нити. На внутренней поверхности резонатора укреплена мишень 7 в середине зазора 2. На наружной поверхности корпуса

4 размещен соленоид 8, который вместе с конденсаторами 9 образует искусственную длинl5 ную линию на 1.С-элементах. В конце этой линии подключен генератор 10 электрических импульсов.

Ускоритель работает следующим образом.

Под действием тока, протекающего по соленоиду 1 и обмоткам 3 внутри объемного резонатора, образованного проводящим покрытием 5, возбуждается аксиально-симметричное магнитное поле Н. При N дополнительных обмотках внутри резонатора образуется (N — 1) областей, имеющих циклотронную конфнгурацикт л магнитного поля (иоказатель спада магнитного

310620

ФОО»<ила изоб регеяия

,и поля находится в пределах 0(и с. О,"). Очевидно, что при этом в каждой области поле аналогично по форме полю в обычной аднабатической ловушке.

Под действием высокочастотного генератора (на чертежах не показан) в полости ц«линдрического объемного резонатора возбу>кда<отся высокочастотные колебания типа Н, Траектория ускоряющейся равновесной астицы пред.тавляет собой разворачивающу)ся спираль с радиусом асимптотически «риближающимся к г=ж R, где R — радиус резонатора, д = 0,543; Подобнап траектория, очевидно, может быть только при увеличении

Н в соответствии с условием р E=еНг. Строго говоря здесь Н вЂ” по е на радиусе r. Однако

1 для простоты будем считать Н однороднь!м внутри полости. Тогда E = ge eHR .

Эмиссия электронов из катода 6 происходит под действием высокочастотного электрического поля. Змиттированные электроны захватываются в режим ускорения аналогично тому, как это происходит в фазотронах и увеличивают затем свою энергию в соответствии с E= < с(-1К

В максимуме основного магнитного поля к концам искусственной линии с помощью генератора 10 подается электрический им«ульс, в результате чего появляется поперечная составляющая магнитного поля, которая создает силу, действующую на частицы в направлении основного магнитного поля...)та попсре> Т где Т вЂ” период обращения:асз!.*. ) ускоре«ные частицы смещаются за счевT а. pH же«ий от пробок в центральную область ускорения и выпадут на мишень. Рад«альп!»!< сдвиг частиц к мишени или к выпуск«ому устройству может осуществляться в спада1ощем магнитно !

«Оле за с IcT выключени51 ускоряющег0 СВс!

H а Г! Р и ж P«1! 5I. ()лагод;!ря боль!пой инте«cи«íоcTH НP3«ачитечь«ым размерам, конструктивной простоте, ОТС5ТСТ!)!!!О ИижЕКтОРа, пспользсванию высоко<1астот!.ОГО напряжения «еизменнои частоты и воз.in: .;!

ciI<> мо,ет служить основой для разработки промышленног0 образца передвижной установки, пред«аз«ачш!«Ой для дефектоскопии массивных металлических изделий.

Картина силовых линий высокочастотного

Е и вихревого Уз с электрического поля в плоскости ускорейия частиц изображена на фиг. 2а, а иа фиг. 2 изображена топография силовых линий магнитного поля ВО в одной из !

5 областей ускорения. На фиг. 2ь показана траектория частицы, перемещающейся по Z в

Область *:!арастающего магнитного поля. На

::;!H.. 2.— . слов! о изображено изменение во

: ре.::c«l! nc«oèíûõ параметров, характеризую20 и.:.их работу ускорителя, где Б„— напряжен..ость Iar«итного поля, E — напряженность

Hb nêo IHст0тпОГО электрическОГО пОля LJ p, а«ря:кение, «одаваемое на искусственную

:I)«III«v!o л«i! H u,; — интенсивность тормозного ! З.:!У«С«<15: С !.ИШСЧ!И.

i «".з««ccê<11; ускоритель электронов, содер)кащ:, основ!и::й соленоид ведущего магнитноо «о. <НТо«, выпол«енный в виде накаливае,- ОГ»ет")Ië««ec!<Ой нити, цилиндрическии объе.:! „i! ; р:зсиатор, расположенный внутри солес ..- г,,.: «олненш»и из диэлектрика с металлизирова«!1ОЙ в! !утренней tioBc()x«0cTb!o, Отлич<2ю«

: Ости сксре:!«ых электронов, катод размещен вдоль Оси Ос! Овпого соленоида, на наружной попер,:ности резо !НТора расположен соленоид :-с-в -1 Ой длинной линии Ha LC-элементах для смещения усKopp«Hb!x электронов в глав«vI;) область ускорени51, а на основном ссленоиде расположе«ы добавочные обмотки для форм« )Ования :1ескольких областей ускорения.

3!0620 ïð

Фиг 2

Редактор Т. Баранова

Заказ 4218/! Тираж 1003 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.35, Раушская наб ., д. 4/5

2 в, Составитель И. Петров

Техред О. Луговая Коррек ор Д. Мельниченко

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул Проектная, 4