Устройство для облучения электронами

Устройство для облучения электронами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАМИ, содержащее ускори- ' тель электронов, систему электромагнитной сканирующей развертки, включающую генератор тока развертки, ,подключенный к отклоняющим катушкам, и постоянный магнит, установленный параллельно плоскости выходного'фольгового окна, отличающе- •е с я тем, что, с целью уменьшения вертикальных габаритов установки, ускоритель электронов расположен так, что его продольная ось параллельна Входной плоскости постоянного магни- ^ та, последовательно с ^генератором тока разверкти включен источник постоянного тока, а генератор тока разверкти снабжен корректором скорости развертки.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е ее я тем, что,дополни» тельно введен второй ускоритель, установленный противоположно первому и последовательно вдоль облучаемог'о образца, а корректирукхций маг- § нит выполнен общим для обоих ускорителей и содержи'^ Ш-образнкй магнитопровод с обмоткой возбуждения на лев среднем стержне.Г

(ХМОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYEiflMH ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2610300/18-25 (22) 17.05.78 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) О. A. Гусев, С. П ° Дмитриев, A. С. Иванов, Л. В. Коморин, В.П.Овчинников„ M. П. Свиньин и М. Т. Федотов (53) 621.384.6(088.8) (56) 1. Чепель Л. В. Применение ускорителей электронов в радиационной химии. М., 1976, с. 15.

2. Патент Франции Р 1378613, кл. H 01 J, опублик. 1964 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАМИр содержащее ускоритель электронов, систему электромагнитной сканирующей развертки, включающую генератор тока развертки, подключенный к отклоняющим катуысам, и постоянный магнит, установленный параллельно плоскости выходного

„„SU„, 727087

3(50 Н 05 Н 5/00 0 21 Н 5/00 фольгового окна, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменыаения вертикальных габаритов установки, ускоритель электронов расположен так, что его продольная ось параллельна входной плоскости постоянного магнита, последовательно с генератором

1 тока разверкти включен источник постоянного тока, а генератор тока разверкти снабжен <орректором скорости развертки.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,дополни тельно введен второй ускоритель, установленный противоположно первому и последовательно вдоль облучаемого образца, а корректирующий маг- Е

И нит выполнен общим для обоих ускорителей и содержит Ш-образный магнитопровод с обмоткой возбуждения на среднем стержне.

727087

Изобретение относится к радиационной технике.

Известно устройство для облучения электронами, в котором распределение пучка по объекту облучения осуществляется его отклонением с по.мощью катушек, возбуждаемых от генератора тока развертки синусоидальной или треугольной формы "1 j. . Однако в системах с угловым отклонением пучка в сочетании с плоским iG выходным окном скорость движения пучка по окну, а далее по объекту растет как тангенс угла отклонения от среднего положения; кроме того, возрастают потери в окне из-за вхождения электронов в фольгу под сстрым углом обратно косинусу угла отклонения. Оба фактора, а также уменьшение дозы из-за косого вхождения электронов в объект на краях разверт- п ки приводят к уменьшению дозы на максимальных углах отклонения, что ограничивает углы сканирования практически диапазоном 40-45 . Для устранения указанных недостатков возмож- на коррекция траекторий электронов до перпендикулярных в области фольги выходного окна с помощью магнитного поля.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для облучения электронами, содержащее ускоритель электронов, систему электромагнитной сканирующей развертки, включающую генератор тока развертки, подключенный к отклоня- 35 ющим катушкам, и постоянный магнит, установленный параллельно плоскости выходного фольгового окна (2 ).

К недостаткам устройства относит- 40 ся необходимость вертикальной установки камеры развертки, что увеличивает габариты устройства. Для коррекции траектории электронов по сбе стоРоны от середины т учка магнитное 4 поле должно иметь противоположное направление, в результате чего в области, близкой к середине, образуется квадрупольное поле, приводящее в результате фокусировки к усилению дозы облучения.в середине и к симметричному ослаблению ее по обе стороны в местах перехода от квадрупольного поля к однородному между полюсными наконечниками. Ксрректирующий магнит имеет полюсные 55 наконечники треугольной формы в плоскости развертки и с криволинейной входной поверхностью, что затрудняет достижение однородного поля в зазоре, и следовательно, равномер- б() ной плотности электронного тока вдоль окна. Кроме того, выполнение полюсов треугольной формы приводит к значительному увеличению объема магнитопровода магнита при попытке увеличить ширину эоны облучения за счет увеличения угла сканирования.

Цель изобретения — уменьшение вертикальных габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, чтс в известном устройстве для облучения, содержащем ускоритель электронов, систему электромагнитной сканирующей развертки, включающую генератор тока развертки, подключенный к отклоняющим катушкам, и постоянный магнит, установленный параллельно плоскости выходного вольв гового окна, ускоритель электронов расположен так, что его продольная ось параллельна плоскости постоянного магнита, последовательно с ;-енератором тока развертки включен источник постоянно" î тока, а =енератор тока разверткй снабжен корректором скорости развертки.

Кроме того, в устройство дополнительно введен второй ускоритель, установленный противоположно первому и последовательно вдоль облучаемого образца, а корректирующий магнит выполнен общим для обоих ускорителей и содержит Ш-образный магнитопровод с обмотками возбуждения на среднем стержне.

На фиг. 1 схематически показано предложенное устройство; яа фиг. 2 то же с двумя ускорителями; на фиг. 3 — Ш-.образный магнитопровод в разрезе. устройство содержит ускоритель, содержащий источник электронов 1 и ускорительную трубку 2, на выходе которой установлено устройство магнитного отклонения в виде С-образного магнита 3 с обмоткой возбуждения 4. подключенной к источнику 5 постоянного тока и генератору б тока развертки. Генератор подключен к задающему устройству 7 синусоидального сигнала через преобразователь

8 отрицательных полуволн в положительные. Первичная развертка осуществляется внутри вакуумной камеры 9, на которой установлен О-образный магнит 10 постоянного поля. Входная плоскость магнита наклонена под небольшим углом р = 10-20 к траектоо риям развернутого электронного пучка, а за выходной плоскостью магнита расположено выводное фоль-овое окно 11.

В устройстве с двумя ускорителями (фиг. 2) 12 и 13 последние устанавливают противоположно и последовательио вдОль обрабатываемого материала 14, В этом случае неравномерности распределения плотности электронов по апертуре окна из-за разных расстояний от источника до объекта при одном фокусном расстоянии оптической системы ускорителя компенсируются соответствующими неравномер727087 ностями второго ускорителя, а облучаемый материал, проходя под обоими ускорителями, получает равномерную по мощности дозу облучения по всей ширине.

На фиг. 3 камеры 9 развертки с фольговыми окнами 11 двух ускорителей имеют общий Ш-образный магнитопровод 15, который является частью биологической защиты. Благодаря общей обмотке возбуждения 16 на сред- 10 нем стержне магнитопровода магнитные поля в.зазорах имеют противоположное направление, как показано стрелками.

В результате осуществляется одновременное распределение пучка по апертурам окон от двух оппозитно расположенных ускорителей.

На фиг. 4 показано перемещение отклоняемого пучка относительно входной плоскости магнита по закону 1 о в пределах отклонения от вертикали о о = 70-80, что соответствует углу входа в магнит p = 10-20 . При отклонении пучка с4рет 8 в одну сторону от,исходного угла с(,о= 70 в результате графического построения для закона отклоняющего поля в сканирующем электромагните 3 получают форму сигнала, близкую к синусоиде (более точно sin2< ).

На фиг. 5 гокаэан закон изменения отклоняющего поля Н, при котором отрицательные значения синусоидаль,ного сигнала преобразованы в положи-: тельные. Простейшим преобразователем такого сигнала может быть двух- 35 полупериодный выпрямитель без фильтра. На фиг. 5, б показан характер движения луча по входной плоскости магнита, как результат коррекции тангенциального закона формой откло няющего сигнала, близкой к синусоидальной, что соответствует линейному распределению дозы по длине развертки.

При введенных на фиг. 1 обозначениях af.р --угол отклонения от горизонтальной оси ускорителя, задаваемый постоянным током в катушках1 высота отклоняющих катушек от входной плоскости магнита, расстояние от отклоняющих катушек до дальней точки корректирующего магнита

†. — -. Тогда путь пучка от дальней тетки будет иэмеиятэся «а»

h 4о р

s 1л :ес р где да р- приращение угла отклонения.

Скорость перемещения пучка по плоскости магнита будет Ч = п l5 QL

h д sin

=ч .. -.у-,-, откуда следует, что для

Й i п- „, постоянства Ч круговая частота развертки должна изменяться по закону

= ы я п oL,,а при малых углах г

%l = cu с1р . Горизонтальная компа2 новка радйационной установки позволяет снизить вес опорной металлоконструкции, камеры развертки и биологической защиты в 3-4 раза по сравнению с ускорителями при вертикальном расположении ускорительной трубки и камеры развертки.

Ф

A ,727087

Составитель Е. Громов

Редактор Н. Аристова ТЕхред Ж, Кастелевич Корректор В- сутяга

Заказ 6986/4 Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4