Устройство для поглощения быстрых частиц

Устройство для поглощения быстрых частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ ьо!оз: гетсни .

Социал ив. те нес них

Реснублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

jg (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.02.73 (21) 1879513/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.06.75. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 04.09.75 (51) М. Кл. Н 05h 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.6 (72) Авторы изобретения

Г. Л. Саксаганский, Д. В. Серебренников и Е. Н. Изотов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ БЫСТРЫХ

ЧАСТИЦ

Изобретение относится к электрофизическому аппаратостроению и может быть использовано в сильноточных ускорителях ионов и установках для термоядерных исследований.

Известны устройства, в которых для поглощения быстрых заряженных и нейтральных частиц с энергией 10 — 10 кэв, покидающих рабочую зону электрофизической установки, использованы неподвижные пластины, изготовленные из металла с коэффициентом внедрения, близким к единице, например титана, и установленные нормально к падающему лучку, Однако в таких устройствах предельно возможная концентрация газовых молекул в поглощающей пластине достигается за очень малое время. В том случае, когда поглощающая пластина неподвижна, из-за неравномерности распределения плотности потока быстрых частиц по сечению на участках пластины с большей плотностью потока предельная концентрация газа достигается быстрее, чем на участках с меньшей плотностью потока. При этом происходит обратное выделение газа из пластины в рабочую область, вследствие чего возникает потребность в откачке всего пучка быстрых частиц с помощью дополнительных вакуумных насосов.

Цель изобретения — увеличение количества быстрых частиц, которое может быть поглощено до начала обратного выделения газа, т. е. улучшение вакуумных условий в рабочей области.

Для этого поглощающие пластины выполня5 ют в виде вращающихся концентрических конических колец, причем кольца располагают одно за другим так, чтобы обеспечить равномерное насыщение пластины газом в азимутальной плоскости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство с разрезом.

Устройство содержит корпус 1, опорный подшипник 2, вакуумное уплотнение 3, вал 4, 15 трубчатую опору 5, пологие поглощающие пластины 6, изоляторы 7, нагреватели 8, присоединительный патрубок 9, откачной патрубок 10; штриховыми линиями показаны траектории быстрых частиц, исходящих из фоку20 са 11.

В корпусе с помощью опорного подшипника и вакуумного уплотнения установлен вал, на котором закреплена металлическая трубчатая опора с закрепленными полыми кониче25 скими поглощающими пластинами. Внутри поглощающих пластин на изоляторах размещен нагреватель, Через присоединительный патрубок поступает пучок быстрых частиц с фокусом в точке. Через откачной патрубок

30 предварительно откачивают устройство и уда430805

15

30 ляют выделяющиеся при термической регенерации газы.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Поглощающие пластины предварительно нагреваются нагревателем с целью обезгаживания. Пучок быстрых частиц попадает во вращающиеся на валу поглощающие пластины, охлаждаемые проточной водой. При этом быстрые частицы внедряются в поверхность металла пластин.

Исполнение поглощающих пластин в виде конических колец позволяет при сохранении размеров корпуса в 5 — 10 раз увеличить площадь пластин по сравнению с вариантом конструкции, когда пластины расположены нормально к падающему пучку. Угол наклона колец и их относительное расположение выбраны в соответствии с распределением плотности потока быстрых частиц по азимуту, что обеспечивает равномерное насыщение пластин газом в азимутальной плоскости. Например, в случае, если фокус пучка быстрых частиц расположен на оси предлагаемого устройства и в плоскости присоединительного фланца, угол раствора конусов выбирают уменьшающимся по мере приближения к оси устройства. Вращение поглощающих пластин обеспечивает их равномерное заполнение внедренными частицами по всей поверхности.

В результате этого время достижения предельной концентрации газа в металле увеличивается, газовая нагрузка в устройстве уменьшается, а вместе с ней уменьшается потребность в дополнительных откачных средствах, необходимых для получения вакуума. Это позволяет уменьшить производительность дополнительных насосов с 1,6 10 л/сек до 1,8.

° 10 л/сек и примерно в 9 раз увеличить продолжительность работы инжектора в условиях допустимого вакуума.

Предмет изобретения

1. Устройство для поглощения быстрых частиц в сильноточных ускорителях, содержащее поглощающие пластины со средствами регулирования температуры, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью увеличения количества поглощенных частиц и уменьшения газовой нагрузки на вакуумные насосы ускорителя, пластины выполнены в виде вращающихся, последовательно расположенных конических колец.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поглощающие пластины расположены соосно.

430805

Составитель А. Балашов

Редактор И. Орлова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Техред Е. Подурушина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2143/6 Изд. № 796 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5