Способ ускорения заряженных частиц в ускорителе прямого действия

Способ ускорения заряженных частиц в ускорителе прямого действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

):326928 (61) -Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено11.05.70 (21) 1436208/2

) М. Кл.

H 05 4 5/00 с присоединением заявки № (32) Приоритет

1 осударстеенный комитет

Соаета Министров СССР по делам изооретений н открытий

Опубликовано05.09.75 Бюллетень

Дата опубликования описаиия26.0

53) УДК

21.384.6(088. 8)

1 (72) Авторы изобретения

Е. Г. Комар и О. А. Гусев (71) Заявитель (54) СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИ11 В

УСКОРИТЕЛЕ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится .к ускорительной тех1 ике.. для ускорения частиц в ускорителе прямого действия известным способом в качестве источника ускоряюшего напряжение исполь- 5 зуют импульсные трансформаторы. Это затрудняет быстрое изменение энергии частиц ! от импульса к импульсу, а также . длитель:ности импульсов.

Предлагаемый способ отличается тем, что10 с целью использования для ускорения частиц энергии магнитного поля индуктивного накопителя между концами накопителя создают поток частиц низкой энергии, регулируют его так, чтобы величина его тока стала

15 равна току в обмотке накопителя, размыкают ключ в цепи зарядки накопителя ! и, воздействуя на источник частиц, плавно уменьшают ток пучка со скоростью, равной ,отношению требуемой величины ускоряюшего напряжения к индуктивности обмотки накопителя.

На чертеже представлена схема осушест:вления предлагаемого способа.

--- — — 25

Ускоритель прямого действия состоит из ускорительной трубки 1, источника частиц (например, электронной пушки) с подогревным катодом 2, управляющим электродом 3, вытягиваюшим электродом 4, источника 5 вытягиваюшего напряжения и датчика 6 измерения тока пучка. Для питания ускорите» ля по предлагаемому способу необходимы индуктивный накопитель 7 с источником 8 его зарядки, ключ 9 (для некоторых конкретных случаев наличие ключа не обязательно), устройство 10 управления ключом и обшее устройство управления 11.

Ускоритель работает следуюшим образом„

Замкнув ключ 9, от источника 8 напряжения заряжают индуктивный накопитель 7, затем подают отпираюший импульс на электрод 3 источника частиц. Частицы под geN1 ствием напряжения источника 5 ускоряются но направлению к вытягиваюшему электроду 4 и через отверстие в нем по инерции проходят сквозь ускорительную трубку 1 на объект 12. Скорость частиц определяется напряжением источника, поэтому энергия их составляет всего несколько деСятков кэв

326928

Затем при помоши датчика 6 измерения тока пучка, датчика 13 тока накопителя 7 и сравниваюшего устройства 14 через устройство управления 11, путем воздействия на источник 5 вытягиваюшего напряжения, уравнивают между собой величины токов пучка частиц и тока накопителя 7. Далее размыкают ключ 9 и, воздействуя на источнвк вытягиваюшего напряжения (или на управляюший электрод 3), плавно уменьша- 1О ют ток пучка заряженных частиц.

Накопитель замкнут только на пучок частиц., проходящий сквозь ускорительную трубку 1. Поэтому, чтобы цепь не прерывалась, ток накопителя должен быть равен 15

; току пучка. При вынужденном уменьшении тока пучка ток в обмотке накопителя уменьI .шается. Это вызывает появление между выводами индуктивного накопителя напряжения,. равного произведению его индуктивности на 20 скорость изменения тока. Напряжение накопителя прикладывается к концам ускорительной трубки 1 и в ней образуется электрическое поле. Частицы, проходящие сквозь трубку от источника частиц к токоприемнику, получают дополнительное ускорение.

Таким образом, энергия магнитного поля индуктивного накопителя преобразуется в кинетическую энергию ускоренных частиц.

Регулируя скорость спада тока, можно изменить конечную энергию частицы и длительность импульса. Энергию, запасенную в индуктивном накопителе, можно израсходовать за один импульс, если ток пучка плавно уменьшить до нуля. Ее можно расходовать импульсами, если после некоторого спада величину тока пучка оставить неизл1енной иа некоторое время, затем снова уменьшить ток и т. д.

Нетрудно заметить, что между соседними спадами величину тока можно увеличивать, пополняя запас энергии в накопителе от источников 5 и 8, так как они с на145 копителем образуют замкнутый контур че- рез лучок частиц.

Из сказанного очевидно, что для зарядки накопителя и его(подзарядки между им-; пульсами необязательно пользоваться ключом 9, однако его целесообразно использовать при длительных паузах между импульсами, чтобы не нагружать источник частиц длительным током.

При использовании в качестве источника ускоряющего напряжения индуктивного накопителя по предлагаемому способу появляется возможность удобного регулирования режимов работы. ускорителя и степени облучения объектов.

Предмет изобретения

1. Способ ускорения заряженных частиц в ускорителе прямого действия, содержашем индуктивный накопитель с цепью зарядки, ускорительную трубку и источник частиц, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью использования для ускорения частиц энергии магнитного поля индуктивного накопителя, между концами накопителя создают поток частиц низкой энергии, регулируют поток так, чтобы величина его тока стала равна току в обмотке накопителя, размыкают ключ в цепи зарядки накопителя и, воздействуя на источник частиц, У плавно уменьшают ток пучка со скоростью, равной отношению требуемой величины уско-! ряюшего напряжения к индуктивности обмотки накопителя.

2. Способ по п. 1., о т л и ч а ю ш и йс я тем, что но окончании цикла ускорения, воздействуя на источник частиц, плавно увеличивают ток пучка со скоростью, равной отношению суммы. напряжения, питания зарядного источника и ускоряющего напряжения источника частиц у индуктивности обмотки накопителя.

326928

Составнтель H.Ñîëoâüåâ

Редактор Б,федотон Техред 3.Тараненко корректор H.Ó÷àêèíà

Заказ g ДЯ изд. и Я ТиРаж 8g9 Подпнсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР . по делам нзобретеннй н открытий

Москва, 113035, Раушсквя наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24