Импульсный ускоритель электронов

Импульсный ускоритель электронов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCNOMY СВИДИтЕЛаСтВ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,>550929 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190&75 (21) 2166107/25 (51)М. Кл.

Н 05 Н 5/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытии (23) Приоритет (5З) УДК621.384.6 ()88.8) Опубликовано250879. Бюллетень Мо31

Дата опубликования описания 250879 (72) Авторы изобретения

Л.Г. Борисов, А.И. Грызлов, О.A Гусев и Л.3. Кавалерчик (71) Заявитель (54 ) ИМПУЛЬСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано при разработке сильноточных ускорителей заряженных частиц.

Известны ускорители электронов, в которых применяются системы испульсного электрического питания.

Однако эти системы обладают высокой сложностью, поэтому в последнее время все большее распространение получают ускорители с индуктивным накопителем энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный ускоритель электронов, содержащий источник электронов, системы электрического питания и управления, индуктивный накопитель.

Однако в этом ускорителе возникают большие электрические перенапряжения, обусловленные наличием в реальной системе определенной собственной индуктивности.

Для уменьшения электрических перенапряжений в системе электрического питания предлагаемый ускоритель снабжен дефокусирующей системой и коллиматором, расположенным между источником электронов и накопителем, система электропитания снабжена блоком импульсного питания дефокусирующей системы, а система управления— блоком синхронизации момента включения дефокусирующей системы.

На фиг. 1 схематично показан один из вариантов предлагаемого ускорителя; на фиг. 2 — эпюры токов н напряжений, поясняющие его работу, Ускоритель содержит источник 1 электронов, систему 2 импульсного питания источника электронов, дефокусирующую систему 3, блок 4 импульсного питания дефокусирующей системы, коллиматор 5, индуктивный накопитель б, линию 7 задержки, буквами а (з и Й обозначены траектории заряженных частиц.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 электронов включают и отключают (на фиг. 2 ток 1<) с относительно медленной скоростью нарастания и спада (в реальных системах около 10 мкс), чтобы избежать нежелательных перенапряжений. Созданный пучок: электронов проходит через систему 3 и коллиматор 5 по траекториям о. и О .Индуктивный накопитель б под воздействием проходящего пучка электронов запасает энергию. После окончания нарастания тока лучка через

550929

Фиг. 1 накопитель 6 при наибольшем значении тока 1 например, в момент (см.фиг.2) включается блок 4, и дефокусирующая система 3 распушает пучок. Определенная часть заряженных частиц в зависимости от напряжения на дефокусирующей системе начинает двигаться по новым траекториям 5 вместо траектории Ь и попадает на коллиматор 5, соединенный с общим проводом схемы. Приосевые неотклоненные частицы по центральным траекториям а. проходят через индуктивный накопитель 6, в котором их ускоряет вихревое электрическое поле, возникающее при сбросе электронного потока. На фиг. 2 показаны ток пучка пронизйвающий индуктивный накопитель; ток частиц . .> попадающий на коллиматор, и ускоряющее напряженив в.

Изменение тока ъ приводящее к возникновению напряжения в, не приводит к изменению токовой нагрузки системы 2 импульсного питания и перенапряжения в ней не возникают.

Блок 4 запускается от источника синхроимпульсов,в качестве которого может использоваться, например, выход линии задержки, подключенной к дополнительному выходу системы 2, или магнитный датчик синхроимпульса, размещенный в индуктивном накопителе и посылающий сигнал на запуск блока импульсного питания дефокусирующей системы в момент достижения током максимального значения.

По окончании переходного процесса в индуктивном накопителе 6 ускорение частиц прекращается, и ток,. источника 1 плавно уменьшается (см.фиг. 2) выключается и блок 4. Таким образом завершается один цикл ускорения.

С началом следующего импульса системы 2 начинается очередной цикл работы ускорителя.

5 Положительный эффект от примвнения предлагаемого устройства четко выражен при работе с сильноточными пучками частиц. Например, при скорости сброса тока пучка в одной из устано10 вона /dt = 5 10 А/с и собственной индуктивности L системы 2, равной, как минимум, 50 10 г, амплитуда напряжений в системе импульсного питания источника электронов будет не

)5 меньше 0,25 106В. Устранение обратного выброса такой величины обычными средствами требует более сложных и дорогостоящих конструктивных мвр, чем предлагаемое решение.

Формула изобретения

Импульсный ускоритель электронов, содержащий индуктивный накопитель, источник электронов, системы электрического питания и управления, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения электрических перенапряже30 ний в системе электрического питания, он снабжен дефокусирующей системой и коллиматором, расположенным между источником электронов и накопителем, система электропитания снабжена бло35 ком импульсного питания дефокусирую щей системы, а система управления— блоком синхронизации момента включения дефокусирующей системы.

550929

Фиа 2

Закаэ 4853/2

Филиал ППП Патент,, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель В. Ким

«Редактор Т. Колодцева Техоед Э.Чужик Кооректоо В. Синицкая

Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытиИ

113035с Москва Ж-35с Pà øñêàÿ наб. д. 4 5