Высокочастотный ускоритель электронов

Высокочастотный ускоритель электронов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ф l

I!

5а

- Н АВГОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСГВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.05.79 (21) 2765286/18-25 (51) М.Кл. Н 05 H 9/00 с присоединениек заяви†(23) Приоритет—

Гасударственные комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07,01.82. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.82 (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы отзабр етевни

Ю. А. Акимов, В. С. Панасюк, Ю. К. Самошенков

М. Ф. Симановский и А. В. Смоля (71) Заявитель (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике. Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве рентгеновского аппарата для дефектоскопии.

Известны ускорители электронов, содержащие ускоряющую структуру (расположенные последовательно резонаторы, диафрагмированный волновод), источник высокочастотной мощности в виде отдельного генератора, электронную пушку и систему передачи высокочастотной мощности от генератора к ускоряющей структуре (1, 2).

Наличие самостоятельного генератора и системы передачи высокочастотной мощности от генератора к ускоряющей структуре значительно усложняет известные конструкции, увеличивает габариты и снижает КПД ускорителей.

Прототипом изобретения является уст: ройство (3), в котором в качестве ускоряющей резонансной структуры используется расположенный в вакуумном объеме четвертьволновый коаксиальный резонатор, а источник высокочастотной мощности на генераторной лампе установлен на резонаторе, в полости которого расположена петля связи с разделительной емкостью. На одном из торцов резонатора установлена электронная пушка, рабочая поверхность катода которой обращена к внутренней полости резонатора. Откачка вакуумного объема производится магниторазрядными насосами.

5 Недостатки этого ускорителя — сложность конструкции и регулировки связи лампы с резонатором, нестабильность режима ускорения, значительные габариты и вес.

Действительно, прототип содержит двухконтурную систему, первый контур которой образован анодной цепью лампы, состоящей из распределенных параметров анода

15 и анодного бачка и реактивных параметров петли связи. Вторым контуром является высокодобротный коаксиальный резонатор.

В этой двухконтурной системе одна из частот связи оказывается близкой к собственной резонансной частоте резонатора, который и определяет рабочую частоту ускорителя. Регулировка величины связи электронной лампы с резонатором производится изменением параметров (например, пло25 щади) петли связи.

В этом ускорителе частоты связи двух-контурной системы оказываются близкими не только к собственной резонансной частоте коаксиального резонатора, но и к собственной резонансной частоте контура связи

776529

3 (так как эти частоты различаются весьма незначительно) . Возможность паразитного самовозбуждения системы на частоте контура связи, приводящего к прекращению ускорения, понижает надежность работы ускорителя. Кроме того, размещение элемента связи (петли) в вакуумной полости резонатора требует для регулировки связи развакуумирования объема, что затрудняет настройку ускорителя, требует при работе постоянно действующих средств откачки, которые усложняют конструкцию, увеличивают габариты и вес.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности устройства, уп. рощение его конструкции и регулировки связи лампы е резонатором, снижению габаритов и веса ускорителя.

Указанная цель достигается тем, что в высокочастотном ускорителе электронов,. содержащем коаксиальный вакуумный четвертьвол новой резонатор, источник высокочастотной мощности на генераторной лампе, элемент регулировки связи лампы с резонатором и электронную пушку, расположенную напротив одного из торцов внутреннего электрода резонатора, анод генераторной лампы закреплен на удаленном от пушки торце внутреннего электрода резонатора, который вакуумплотно соединен с внешним электродом.

На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемого высокочастотного ускорителя электронов, служащего для получения рантгеновского излучения. Ускоритель содержит катод 1, мишень 2, коаксиальный четвертьвол новый резонатор 3„ изолятор 4, лампу 5, элемент 6, регулировки связи лампы с резонатором, элементобратной связи 7, корпус 8, дрОссель 9, водопровод 10, сеточный диск 11, дроссель 12.

Устройство работает следующим образом, В водопровод 10 подается вода, обеспечивающая охлаждение анода лампы 5 и внутреннего электрода резонатора 3. Через дроссель 9 подается ток накала катода, а через дроссель 12 — напряжение питания анода лампы 5. При этом возбуждается автогенератор, и на емкостном тзазоре резонатора возникает напряжение высокой частоты. При включении накала катода 1 пуЧок усКОренййх ЬлектроНов Пойадает па мишень 2, рентгеновское излучение с которой направляется иа исследуемый объект, В отличие от прототипа, в котором использовалась ийдуктивная связь, в предлагаемой Конструкции применена емкостная связь sIIojrа лампы" с påçîíàòîðîì, выполненная так, что анод лампы 5 приСоединен непосредственно к внутреннему электроду резонатора 3, причем величина связи может рЕГуЛйрбнтатЬСя йЕ бйЕщЕНИЕМ ЭЛЕМЕНта регулировки связи б; т. е. йзменейнем емкОсти между анодом лампы 5 и корпусом 8. и и

Лл ллттлл т тт тттт т ГтттГ ТОЪ1упйт"И U(Ч ПяНЕ

45 Высокочастотный ускоритель электронов, содержащий коаксиальный вакуумный четвертьвол новый резонатор, истоЧник высокочастотной мощности, выполненный на генераторной лампе, элемент регулиров50 ки связи лампы с резонатором и электронную пушку, расположенную напротив одного нз торцов внутреннего электрода резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надеЖностти работМ уст55 ройства, упрощения его конструкции и регулировки связи лампы с резонатором, снижения габаритов и веса ускорителя, анод генераторной лампы закреплен на удаленном от пушки торце внутреннего

50 электрода резонатора, котбрый вакуумплотно соединен с внешним электродом с помощью высоковольтного изолЯтора, а элемент регулйровки связи лампы с резонатором расположен sire. вйкууйной об®5 ласти.

l5

25.ие дополнительного резонансного элемента (петли связи) из анодной цепи приводит к тому, что собственная резонансная частота паразитного контура, образуемого распределенными параметрами анода лампы 5 и корпусом 8, оказывается значительно выше, чем собственная резонансная частота резонатора 3 (отношение частот приблизительно равно обратному отношению продольных размеров резонаторов и составляет величину порядка трех). Вследствие этого значительно повышается устойчивость работы генератора на рабочей частоте, которая определяется высокодобротным коаксиальным резонатором.

Вынесение элемента регулировки связи

6 из вакуумного объема ускорителя, достигаемое постановкой высоковольтного изолятора 4, соединенного вакуумплотио с внутренним и внешним электродами резонатора 3, значительно упрощает регулировку величины связи лампы с резонатором, так как регулировка производится без нарушения вакуума в системе. Это дает возможность выполнить ускоритель отпаянным, что в значительной степени упрощает его конструкцию и снижает габариты и вес ускорителя.

С целью упрощения конструкции катодный контур связан с анодом лампь емкостпой связью (перемещаемый в сеточном диске 11 элемент обратной связи 7).

Благодаря своим преимуществам перед прототипом предлагаемый ускоритель может быть выполнен в виде малогабаритноного переносного устройства и использован в качестве портативного рентгеновского аппарата, применяемого в промышленности для дефектоскопии.

Формула изобретения

776529

Составитель Л. Икоев

Техред И. Заболотнова

Корректор С. Файн.1 едактор Б. Федотов

Заказ 26/28 Изд. № 109 Тираж 855 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Источники информации, принятые во ..внимание при экспертизе:

1. Викулов В. Ф., Милованов О. С. Ре. зонаторный ускоритель электронов. Сб.

- «Ускорители», вып. VIII. М., Атомиздат, .1966, с. 57.

2. Вальднер О. А., Пятнов Е. Г. Разработка и внедрение линейных электронных ускорителей. МИФИ.. Сб. «Ускорители», вып. IX. М,, Атомиздат, 1967, с. 5.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1976928/18-25, кл. Н 05 H

9/00, 1974 (прототип).