Ускорительная трубка

Ускорительная трубка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Регпчблик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 14545

{6)) Допол??ительное к авт. свил-ву .— (22) Заявлено24.02.75 (2)) 2 107295/25 с прис<>елиненнсл1 заявки № (23) Приоритет (43) Опублнкова??о05.06.77.Бюллетень No 21 (45) Дата опубликования описали» 03.08.77 (5)) М. Кл.

05 11 5>/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иаооретений и открытий (72) Автор изобретения

Г. Л. Саксаганский (71) Заявитель (54) УСКОР1П БЛ)>11АЯ ТРУБКА

Изобретение относигся к технике ускорения заряженных частиц и может быть использовано при проектировании отпаянных ускоригелвных трубок, преимущественноо для малогабаритных и транспортабельных ускорителей, в которых ускоренн?»й пучок используется внутри трубки.

Изрестны ускорительные трубки, соде1» жащие расположенные в вакуумно-плотном корпус источник заря>венных ускоряемых частиц, систему ускоряющих и фокусирующих электродов, мишенный ипи выводной узел, гегтер и встроенный эпекгроразрядтп»й насос, электроды которого подключены и электродам вспомогательного ускоряющего промежутка, выполненного в трубке. Благодаря такому выполнению трубки дпя питания встроенного насоса ??спопьзуется часть ускоряющего напряжения, и необходимость в специальном источнике напряжения отпадает.

Однако такая трубка обпадаег сравнительно большой расп .еделенно>1 емкостью, что несколько затрудняет нападку ускорителя при работе в наносекундном диапазоне импульсов ускоряющего напряжения. К)и>ме гого, наличие вспомогательного ускоряющего промежутка приводит к увеличению осевой:рогяженности трубки.

Целью изобретения является умецьшение габаритов трубки и сокращение длительности переходных процессов.

Эта цель достигается выполнением мишенного узла предлагаемой трубки в ви« де совокупности мишенной пластины и одного из электродов разрядного насоса, электрически изолированных от корпуса и образующих совместно с другим электродом, соединенным с корпусом, встроенный магии торазрядный насос. Благодаря такому исполнению система мишенный узел — котлпус трубки образует емкосгной накопитель энергии, заряжаемый ускоряемым пучком до. электрического потенциала, необходимот о g?IE? Питания разряднот о насоса. Устра» нение одного из электродов и изолятора вспомогательного ускоряющего промежутка приводит к ул?еньше?п?ю емкости трубки относительно земли и сокрашению ее дли 5 E?bf, 514545

На чертеже изображена конструктивная схема одной из, возможных модификаций предлагаемой трубки (электронный вариант).

Трубка состоит из помещенных в герметичный корпус, образованный ускоряющими электродами 1, 2 и изолятором 3, электронной пушки 4, .ангикато«..« 5, кольцевого нераспыляемого гегтера 6 и мишенного узла, . установленного в центральной части ускоряюшего электрода 2 на опорном 10 изоляторе 7. Мишенный узел представляет собой дисковую мишенную пластину 8, в которой выполнен ряд отверстий и к которой коаксиально приварены наружная 9 и внутренняя 10 перфорированные кагодные 1б втулки, выполненные, например, из титана.

В полости, образованной втулками 9 и 10, размещен кольцевой решетчатый анод 1 1, стойками 12 присоединенный к периферийной части ускоряющего электрода 2. Таким образом, в об-М ласти падения ускоренного пучка образован конденсатор, одной из обкладок которого является мишенный узел, а другой — поверхность, сосгояшая из антикатода 5, большей части электрода 2 и анода 11.

По обе стороны цилиндрической части электрода 2 коаксиально установлены копьцевые магниты 13 и 14,внешниймагнитный поток которых замыкается через магнитопровод 15. Таким образом, катодные втулки 9 и 10, анод 11 и магниты 13 и 14 в согзкупности образуют ма ниторазрядный насос радиального типа, встроенный внутрь ускорительной трубки.

Для улучшения доступа огкачиваемого газа к разрядному насосу . мишенная пластина 8 и катодные втулки 9 и 10 выполнены перфорированными.

При включении трубки в режим ускорения ускоряемый пучок электронов падает на пластину 8 и поскольку мишенный узел электрически изолирован or электрода 2 на нем накапливается электрический заряд, При этом на кагодных втулках 9 и 10 возникает электрический потенциал. Значение этого потенциала пропорционально накоплен» ному заряду и обратно пропорционально емкости описанного конденсатора. По истечении некоторого ". числа импульсов уско- gp ряемого пучка возникший потенциал оказывается достаточным для инициирования пеннинговского разряда в электродной систем встроенного насоса, и, следовательно, для его эффективной работы. В дальнейшем в зависимости ог временных режимов работы ускорителя, ток пучка, геометрии трубки и параметров об ззованного конденсатором и сопротивлениями разрядного промежугка насоса и утечки из лягора 7 3C — конбаз гура устанавливается чекогорое динамическое равновесие между зарядом, поступающим на мишень за счет ускоряемого электронного пучка, и зарядом, сгекаюшим с мишени на корпус, Сушесгвуег достаточно широкий диапазон параметров, в котором электрические характеристики удовлетворительны для работы разрядного насоса.

Таким образом, при включении ускорителя, когда газовая нагрузка в трубке резко возрастает вследствие газовыделения с электронной пушки и электронно-стимулированной десорбции с мишени, в предлагаемой трубке происходитсамовключение разрядного насоса, «го значительно улучшаег вакуумные условия в трубке. При этом насос в принципе не нуждается во внешних источниках электропитания.

Откачка трубки при выключенном ускорителе осуществляется гетгером 6, выполненным, например, из норис гого ги гана.

Предлагаемая принципиальная схема обеспечивает рабогоспособнасть трубки и при ускорении положительно заряженных част m. B этом варианте с мишенной пластиной должен быть соединен анод разрядного насоса, а кагодные втулки должны быгь соединены с ускоряющим электродом 2 °

Предлагаемая трубка отличается рядом технико-экономических и эксплуатационных достоинств. В часгности, распределенная емкость трубки относительно земли снижена примерно вдвое, а длина — на 20-30% по соавнению с прототипом, В трубке обеспе четы условия авгорегулирования вакуумнь>х пармегров — при включении ускорителя, когда появляегся дополнительная . газовая нагрузка, автоматически включается разрядный насос. Вакуумная система трубки полностью автономна и не нуждается в каких-либо дополнительных устройствах питания. Опорньи«изолятор 7 размещен вне зоны разряда, что устраняет опасность мегаллизации его поверхности и повы шает надежность трубки. Благодаря малой распределенной емкости упрошаегся наладка ускорителя, что особенно существенно в наносекундном диапазоне длительностей импульса гока.

Применение предлагаемой трубки целесообразно в тех случаях, ко«да к ускорительной грубке предъявляются требования малогабаритности и автономии, наприм-р, в транспортабельных ускорителях, ускорителях, работающих в специфических средах (жидкосгные, газовые высокого давления), в условиях сильных радиационных полей, высоких электрических потенциалов и г. п.

5 1 4545

7 13 У4 1Z

С ос гави гель Е, Громов

Редактор И. !Пубина Техред И. Лсталош . Корректор )!. ДлясРнкп

Заказ 1727/163 Тираж 1()()3 Под лисное

ЦНИИПИ Государственного KOMHrera Совета Министров С<:СР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., л. 4/5

Филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. !!роектная, !

Формула изобретения

1. Ускорительная труб1 а, содержащая расположенные в вакуумно-плотном корпусе источник ускоряемых частиц, систему ускоряющих электродов, мишень с системой крепления, геттер и встроенный магниторазрядныйнасос, о тли ча ющаяс я тем, что, с целью уменьшения габаритов трубки и сокращения длительности переходных процессов, мишень, укрепленная

С ПОМОЩЬЮ ОПОРНОГО И ОЛЯтОРЯ НЯ УпКПряющем электроде трубки, соединпня эл ктричРски и мРхяничРски с II& pRI 1 l элРк Грпдом электроразрядиого няспся, второй элекI poJJ котоporo сОРдииРИ с ускпряю иим электродом трубки.

2. Трубка по п. 1, î r л и ч а ю щ яя с я тем, что катодный электрод насоса

Я BBIIIOJIНPH В ВИДР КОEIKСИЯЛЬНI,JХ ПРРфОРИPOванных втулок, например,из титана.