Сильноточный электронный ускоритель

Сильноточный электронный ускоритель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1204,77 (21) 2466551/18 — 25 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150779. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 150779 (72) Авторы изобретения О. A Гусев, С. П. Дмитриев и B. Б. Шапира (71) Заявитель (54 ) СИЛЬНОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

Изобретение относится к ускорителям прямого действия.

Известны сильноточные ускорители электронов, в которых ускоряющее на-. пряжение генерируется формирующей ли- 5 нией, эаряжаемой от генератора. импульсных напряжений (ГИН). В большинстве случаев применяется двойная формирующая линия, заполненная жидким диэлектриком, в частности трансформаторным маслом.

Для увеличения тока электронного пучка необходимо низкое внутреннее сопротивление генератора, что влечет за собой необходимость применения (5 формирующей линии с низким волновым сопротивлением. В силу известных соотношений для волнового сопротивления линии и допустимой напряженности электрического поля при понижении вол- 20 нового сопротивления растут поперечные размеры формирующей линии.

Известен сильноточный электронный ускоритель, содержащий формирующую и трансформирующую линию, нагруженную на диод. Использование в последнее время воды в качестве диэлектрика для снижения габаритов вносит ограничение на длительность времени зарядки линии.

В такой ситуации оказывается выгодным применять линию со средним сопротивлением и понижать волновое сопротивление к нагрузке-диоду с помощью трансформирующей линии (ТЛ). В этом случае ТЛ, не выполняя функции накопителя, увеличивает габариты ускорителя, в частности и его длину.

Цель изобретения — уменьшение габаритов ускорителя.

Это достигается тем, что формирующая линия выполнена в виде двух последовательно вдоль оси участков коаксиальных линий, наружный электрод одного из которых соединен с нагрузкой и окружен дополнительным электродом, образующим с наружным электродом участка передающую линию, соединен-ную одним концом с наружным электродом другого участка, а другим с нагрузкой. Кроме того, участки формирующей линии заполнены отрезками коаксиального кабеля, соединенными параллель-. но, а передающая линия выполнена трансформирующей с повышением волнового сопротивления к нагрузке.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Формирующая линия ускорителя состоит из двух участков 1 и 2, набран596126

Формула изобретения ных иэ параллельно соединенных друг с другом отрезков коаксиального кабеля 3. Наружные оплетки кабелей участка 1 заземлены и соединены с одной стороны с жилами отрезков через управляемый коммутатор 4 (мно.гоискровой разрядник), а с другой 5 стороны — с наружным электродом 5, образующим с оплетками кабелей передающую и далее трансформирующую линию, 6, заполненную водой. На выходе ТЛ включена нагрузка-диод 7. Заряд фор- 10 мирующей линии осуществляется от выпрямителя 8.

Параллельным набором отрезков коаксиального кабеля можно получить очень низкое волновое сопротивление формирующей линии при сравнительно небольших его габаритах, так как можно использовать уже выпускаемые промышленностью кабели с бумаго-масляной изоляцией на рабочее напряжение до 740 кВ. При этом существенно уменьшаются габариты по сравнению с чисто масляными формирующими линиями из-за повышения диэлектрической постоянной, кроме того, более полного использования объема электродов. В результате формирующая линия из отрезков кабеля приближается к размерам водяных линий.

При малом волновом сопротивлении формирующей линии оказывается возможным повысить в несколько раз (2 — 3) напряжение на диоде при помощи ТЛ с повышением сопротивления к нагрузке.

Практически при параллельном соединении 100 кабелей с волновым сопротивлением 15 Ом каждого, можно обеспечить в нагрузке ток 1МЛ при энергии электронов 2 NB и длительности импульса 50 нс. Формирующая линия в этом случае имеет диаметр 2 м при длине всего устройства 10 м. Поскольку ТЛ находится под напряжением выходного импульса линия может быть выполнена водяной при допустимой напряженности 0,3 МВ/см, что в 2-3 раза выше, чем в известных устройствах, где вода находится под напряжением на время заряда от ГИН 1,5 мкс. Рабочее напряжение кабелей 750 кВ позволяет отказаться от импульсного заряда от

ГИН и перейти на питание от уже освоенной линии электропередач (ЛЭП) переменного тока на 750 кВ от выпрямителя.

1. Сильноточный электронный ускоритель, содержащий формирующую и трансформирующую линию, нагруженную на диод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов ускорителя, формирующая линия выполнена в виде двух последовательных вдоль оси участков коаксиальных линий, наружный электрод одного из которых соединен с нагрузкой и окружен дополнительным электродом, образующим с наружным электродом участка передающую линию, соединенную одним концом с наружным электродом другого в участка, а другим — с нагрузкой.

2. Ускоритель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что участки формирующей линии заполнены отрезками коаксиального кабеля, соединенными параллельно, а передающая линия вы-" полнена трансформирующей с повышением волнового сопротивления к нагрузке.

ЦНИИПИ Заказ 4123/62

Тираж 943 Подписное

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