Тракт ускорителя прямого действия

Тракт ускорителя прямого действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) (1

O ll И вЂ” А Й Й Е иц збвщщ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советскии

Социалистииеских

Республик

Государственный комитет

Совете Министров СССР

El0 делам иэааретений и отирытий (43) Опубликовано 25.05,76,Бюллетень № 19 (53) УДК 621.384 6

{neo,e) (45) Дата опубликования описания30.09.76 (72) Авторы изобретения

И. Ф. Малышев и Г. Л. Сиксаганский (71) Заявитель (54) ТРАКТ УСКОРИТЕЛЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к устройствам для ускорения заряженных частиц в электрическом поле.

Известны конструКции трактов ускорителей прямого действия, в которых ускоренир пучка заряженных частиц осушествляется действием электростатического поля. Основт ными элементами ускорительного тракта являются источник уск: ряюшего напряже,ния, собственно ускорительния трубка, пред р ставляюшия собой набор металлических электродов, разделенных диэлектрическими вставками, и снабженная одним или несколькими фланцами для подсоединения вакуумных насосов, система викуумировиния трубки и 15 высоковольтный делитель, подключенный к источнику ускоряющего напряжения и состояший из цепочки резисторов, соединенных с электродами. Вакуумная откачки трубки осу шествляется нас Оси ми, раз меше иным и на одном или ни Ооопх концах трубки, Однако по мере переходи к высоким значениям ускоряюшего напряжения (выше нескольких Мэв) эффектив ность известных конструкций резко снижается. Эт1 связино с тем, что при увеличении ускоряюшего напряжения длина ускорительной трубки неизбежно возрастает в среднем пропорционально ускоряюшему напряйению, проводимость же трубки оказывается сравнительно лолой.

Вследствие этого в рабочем режиме по дл«не трубки из-за десорбционных потоков возникает значительный перепад давлений, достигающий 10 5- 10 4 мм рт. ст, Для уменьшения перецада приходится увеличивать диаметр трубки, т. е. габарить1 всего ускорителя и его стоимость.

Б предлагаемой конструкции тракта ускорителя внутри трубки по ее длине размещены один или несколько откачных элементов, а электропитание на эти элементы поступает с высоковольтного делителя.

Это позволяет улучшить систему Откачки и эксплуатационные характеристики тракта и устранить влияние вариаций тока, потребляемого разрядными элементами ня устойчивость работы высоковольтного дел«ТОЛЯ.

На чертеже показана конструкция предлагаемого тракта. Один из в,лможнь х Вя(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.69(21) 1343584/26-25 (51) М. Кл. Н 05 Н 5/00

2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

360900 3 риантов. Тракт содержит ускорнтельную трубку 1, отрицательный электрод 2 источ ника ускоряющего напряжения, положитель-" . ный элек род 3, резисторы 4 высоковольтного делителя, электроды 5 ускорительной трубки, катоды 6 магниторазрадного откачного элемента, анод 7 мвгниторвзрядного отквчного элемента, постоянные магниты 8, систему вакуумирования 9.

Внутри ускорительной трубки, к крайним,, я участкам которой подключены отрицательный, и положительный электроды источника ускоряющего напряжения и параллельно которой подключена цепочка резисторов высэковэлвт-, ного делителя, соединенных с электродами 15 ускорительной трубки, установлены с зазорами 3-5 мм катоды 6, выполненные из активно поглощающих газ металлов, наприl мер титана и циркония, и металлический анод 7 ячеистой формы. В непосредственной 2Î близости, . от образованного таким, образом анодно-катодного блока со свободной центральной частью размещены постоянные маг-, ниты 8, создающие осевое магнитное поле,, благодаря чему внутри ускорительной труб- _#_ ки оказывается размещенным мвгниторазрядный отквчной элемент. Катоды 6 и анод, 7 электрически соединены с соответствуюшими выводами одного из резисторов высо- ковольтногэ делителя. И

При подаче на трубку ускоряющего напряжения благодаря высоковольтному делителю по длине трубки создается близкое к равном ерно распределенному электростатиче ское поле, и между катодами 6 и анодом 7 магнитэразряднэго элемента возникает разность потенциалов около 10 кв. При этом в межэлектродном пространстве аноднэ-катодного блока возникает разряд, приводящий к рвсгылению материала катодов и активно- ®9 му связыванию остаточных газов, находящихся внутри ускорительнэй трубки, вследствие чего значительно улучшаются ее эксплуатационные характеристики.

При внешнем и внутреннем диаметрах аноднэ-квтоднэгэ блока 400 и 80 мм соответственно магниторвзрядный откачнэй элемент высотой 30 мм (без учета постоян-" ных магнитов, размещенных вне трубки) способен обеспечить быстроту откачки порядка 50 л/с .< (по воздуху), что позвэляет откачать газовый пэток десорбции с участка трубки длиной несколько метров и резко снизит давление остаточных газов г внутри трубки.

При давлении остаточных газов

-6

1; 10 мм рт, ст. в непосредственной близости эт магнитэразряднэго откачнэгэ элемента возникающий при его работе разрядный ток не превышает 15-20 мка, что сущестщнно меньше тока высоковольтного делителя. Поэтому разрядный промежуток

B рабочйм режиме оказывает сравнительно слабое влияние на распределение потенциала нв резисторе, к выводам которого он подключен. На электрическую же стабильность и устойчивость работы всего делителя наличие одного или нескольких мвгниторазрядных отквчных элементов практически вообще не влияет, так как число последовательно включенных резисторов высоковольтного делителя для твндемногэ óeêîритела на 30 Мэв превышает 350, и паж= значительные изменения проводимосги одна= го илн нескольких из них вследствие измене-. ния тока, постуеблаемого магниторазрядными откачными элементами, очень слабо сказываются на проводимости всего делителя.

В случае необходимости аноднэ-катодный блок магниторазрядного откачного элемента может быть подключен к резистору высоковольтного делителя через цепочку из активных нелинейных резистбров, подобранных так, чтобы в рабочем диапазоне давлений ускорителя шунтируюшая целитель проводи мость оставалась постоянной. При этом магниторазрядный откачной элемент вообще не влияет на параметры делителя и устойчивость работы источника высокого напряжения.

Формула изобретения

1. Тракт ускорителя прямого действия, содержащий источник ускоряющего напряжения, ускорительную трубку, систему ее вакуумирования и высоковольтный делитель, отличающийся тем,что,с целью улучшения системы откачки и эксплуатационных характеристик трубки, во внутренней полости последней размещены по ее длине разрядные откачные элементы, электроды которых электрически подключены к одному или нескольким участкам (резисторамм ) высоков ольт ног о целителя.

2.Трактпоп. 1, отличаюшийс я тем, что, с целью ус ранения влияния изменений тока, потребляемого разрядм ными отквчными элементами, на устойчивость работы высоковольтногo делителя, откв ч ные элементы подключе ны к последн ему через цепочку из активных нелинейных резисторов, подобранных так, чтобы в рабочем диапазоне давлений внутри трубки шунтируюшая делитель проводимость оста ввлась неизменной, 1

З6ОООО

Заказ 6312

Изд. № /4 .®

Подписное, Tampa (j>9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

LJHHHHH Государственного ко., нтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, ii3035, Раугнская наб., 4