Спиральная замедляющая система

Спиральная замедляющая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 05 Н 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2871263/18- 25 . (22) 18. 01. 80 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (72) А.М. Овчаров, В.Ф. Романовский и Б.М. Степанов (53) 621.384.6 (088.8) (56) Гриц Ю.А. и др. Импульсные сильноточные ВЧ-ускорители для однооборотной инжекции в синхротрон.Труды международной конференции по ускорителям. N.: Атомиздат, 1964, с. 1080-1084;

Заявка ФРГ В 2900328, кл. Н 05 Н 5/00, опубл. 1979. (54)(57) 1. СПИРАЛЬНАЯ ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ

СИСТЕМА, содержащая наружный проводник, выполненный в виде полого цилиндра, внутренний спиральный проводник, снабженный отводами, размещенный внутри наружного проводника коаксиально с ним, отделенный от наружного проводника полым диэлектрическим цилиндром и вакуумированным. промежутком, расположенным между диэлектрическим цилиндром и наружным проводником, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения ресурса и надежности, в систему введены трубчатые металлические экраны, расположенные в промежутке между. диэлектрическим цилиндром и наружным г проводником коаксиально -с--"ними и последователы о друг за другом вдоль внутреннего спирального проводника, каждый из экранов отделен от соседних экранов, закреплен на диэлектрическом цилиндре и электрически соединен с соответствующим отводом внут реннего спирального проводника.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что трубчатые металлические экраны выполнены с торцами разного диаметра и расположены один относительно другого таким образом, что торец меньшего. диаметра одного экрана углублен в полость соседнего с ним экрана со сторон тор, ца большего диаметра соседнего экрана.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что трубчатые металлические экраны выполнены pal зомкнутыми в сечении, перпендикулярном оси замедляющей системы.

833139

25

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано при проектировании и создании высокочастотных ускорителей заряженных частиц.

Известна замедляющая система высокочастотного ускорителя заряженньж частиц, выполненная в виде отрезка спиральной замедляющей системы, содержащей цилиндрический полый наружный электрод и внутренний спиральный электрод, находящийся в вакуумированном объеме, ограниченном стенками наружного электрода.

Недостатками этого устройства являются его большие масса и габариты, что вызвано необходимостью изготовления внутреннего спирального электрода из отрезка трубы для обеспечения условий охлаждения упомянутого электрода.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является спиральная замедляющая система, содержащая наружный проводник, выполненный в виде полого цилиндра, внутренний спиральный проводник, снабженный отводами, размещенный внутри наружного проводника коаксиально с ним, отделенный от наружного проводника полым диэлектрическим цилиндром.и вакуумированным промежутком,расположенным между диэлектрическим цилиндром и наружным проводником. Применение в качестве изолирующего промежутка между наРужным и внутренним проводниками укаэанного вакуумированного промежутка позволяет резко снизить габариты и массу замедляющей системы и всего ускорителя.

Однако введение между. наружным и внутренним проводниками полого диэлектрического цилиндра приводит к следующим нежелательным последствиям.

Начиная с некоторой напряженности электрического поля, в пространстве между наружным и внутренним проводниками через вакуумированный промежуток текут слабые темновые токи.

Эти токи заряжают наружную поверхность диэлектрического цилиндра, что может привести к пробою диэлектрика и выходу из строя ускорителя.Описанное явление снижает надежность и срок службы известной спиральной замедляющей системы ускорителя.

Целью изобретения является повышение ресурса и надежности.

Указанная цель достигается тем, что в известной спиральной замедляющей системе, содержащей наружный проводник, выполненный в виде полого цилиндра, внутренний спиральный проводник, снабженный отводами, размещенный внутри наружного проводника коаксиально с ним, отделенный от наружного проводника полым диэлектрическим цилиндром и вакуумированным промежутком, расположенным между диэлектрическим цилиндром и наружным проводником, введены трубчатые металлические экраны, которые распо-! ложены в промежутке между диэлектрическим цилиндром и наружным проводником коаксиально с ними и последовательно друг за другом вдоль внутреннего спирального проводника, каж-. дый из экранов отделен от соседних экранов, закреплен на диэлектрическом цилиндре и электрически соединен с соответствующим отводом внутреннего спирального проводника.

Вместе с тем предлагается также выполнить трубчатые металлические экраны с торцами разного диаметра, и расположенными относительно друг друга таким образом, что торец меньmего диаметра одного экрана углублен в полость соседнего с ним экрана со стороны торца большого диаметра соседнего экрана. Также предлагается

35 выполнить трубчатые металлические экраны разомкнутыми в сечении, перпендикулярном оси замедляющей системы.

На фиг. 1 представлена конструктив40 ная схема замедляющей системы с трубчатыми экранами; на фиг.2 — конструктивная схема этой же системы с экранами, имеющими торцы разного диаметра, на фиг.3 — разрез А-А на

45 фиг.1.

Спиральная замедляющая система высокочастотного ускорителя заряженных частиц содержит внутренний спиральный проводник 1 с отводами 2, 50 расположенный внутри диэлектрического цилиндра 3, наружный проводник 4 и трубчатые металлические экраны 5, соединенные с отводами 2 н закрепленные на диэлектрическом цилиндре 3.

Устройство работает следующим образом.

При работе ускорителя между внутренним спиральным проводником 1 и

4-4 Фиаt

Риа Л

Редактор С. Титова Техред И.Попович КорРектоР М. Максимишинец

Заказ 7742/1

Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое .предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 8331 наружным проводником 4 возникает разность напряжений и радиальное электрическое поле. Экраны 5 экранируют диэлектрический цилиндр 3 и внутренний спиральный проводник 1 от этого поля. Возникающие в вакуумируемом промежутке темновые токи замыкаются между наружным проводником 4 и экранами 5 и не попадают на диэлектрический цилиндр 3. В промежутке между эк- 10, ранами 5 и диэлектрическим цилиндром

3 темновые токи также не возникают, так как максимальная разность напряжений между экраном 5 и внутренним спиральным проводником 1 не может 15 превышать разности напряжения между двумя соседними отводами 2, которая много меньше разности напряжений между внутренним спиральным. проводником 1 и наружным проводником 4. 20

При определенных условиях темновые токи могут эмитироваться внут-ренней поверхностью наружного проводника.4 и проходить к диэлектрическому цилиндру 3-через зазор между

39 4 соседними экранами 5 (см.фиг.1).Чтобы полностью исключить возможность попадания этих темновых токов на поверхность диэлектрического цилиндра

3, экраны 5 могут быть выполнены с торцами разного диаметра (см. фиг.2) и частично входить в полость друг друга, перекрывая путь темновым токам к диэлектрическому цилиндру 3.

При работе спиральной замедляющей системы в экранах 5 будет возникать электрический ток, замыкающийся по кольцу вокруг внутреннего спирального электрода 1. При этом возникают дополнительные потери энергии.

Выполнение экранов разомкнутыми,как показано на фиг.3, препятствует возникновению в них упомянутого тока и увеличению потерь в замедляющей системе.

Таким образом, данное изобретение позволяет увеличить надежность и срок службы спиральной замедляющей системы и ускорителя,в котором она используется. г