Линейный индукционный ускоритель

Линейный индукционный ускоритель

Реферат

 

(19)SU(11)862809(13)A1(51)  МПК ⁵    _H05H9/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

Изобретение относится к технике ускорения заряженных частиц и может быть использовано для получения сильноточных импульсных пучков электронов. Известен линейный индукционный ускоритель (ЛИУ), содержащий ускорительные модули, каждый из которых включает в себя блок в виде серии расположенных вдоль общей оси индукторов, источники питания индукторов и устройства для управления срабатыванием узлов модуля, причем блоки неподвижно установлены и закреплены на общей раме и соединены между собой по ускорительному тракту. Недостатком известного ЛИУ является трудоемкость его обслуживания из-за необходимости при ревизии, профилактике или проверке блока индукторов демонтировать блок с рамы и переносить его грузоподъемным механизмом на специальный испытательный стенд или демонтировать два смежных по торцам с этим блоком блока. Проверка блока отдельно от остальных связана с ограниченным ресурсом включений блоков. Наиболее близким техническим решением является ЛИУ, содержащий соединенные между собой по ускорительному тракту ускорительные модули, размещенные на средствах перемещения, например тележках, установленных на направляющих, параллельных оси ускорителя, причем каждый модуль включает в себя блок индукторов и источник его питания. Недостатком этого ЛИУ является сложность выполнения пусконаладочных работ и его эксплуатации. Связано это с тем, что при пусконаладочных работах после отладки на стенде каждого одиночного модуля, являющегося "элементарным" ускорителем его необходимо посредством грузоподъемного механизма перенести по узлам с испытательного стенда и установить на платформу в группу модулей без проверки работоспособности только данного модуля на предусмотренном месте. Такая проверка возможна лишь в составе всей группы модулей или при извлечении двух смежных модулей, если не считать крайних в группе модулей, для проверки которых достаточно снять по одному смежному модулю. Целью изобретения является упрощение пусконаладочных работ и эксплуатации. Цель достигается тем, что в ЛИУ, содержащем ускорительные модули, соединенные между собой по ускорительному тракту, размещенные на средствах перемещения, например тележках, установленных на направляющих, параллельных оси ускорителя, причем каждый модуль включает в себя блок индукторов и источник его питания, каждый модуль размещен на своем средстве перемещения, на центральной части которого расположен блок индукторов, а на консольной части размещен источник питания; центральная и консольная части соединены между собой с возможностью разъема, снабжены независимыми опорами и установлены соответственно на центральные направляющие и дополнительные направляющие, расположенные параллельно центральным направляющим, по обе стороны от них, причем консольные части смежных средств перемещения расположены противоположно относительно оси ускорителя. На фиг. 1, 2 и 3 изображен предложенный линейный индукционный ускоритель. ЛИУ содержит ускорительные модули 1 - 4, каждый из которых включает в себя блок индукторов 5, например, на основе радиальных линий, источник питания 6 индукторов, например генератор импульсного напряжения (ГИН) по схеме Аркадьева-Маркса, и устройство для управления срабатыванием индукторов, например многоканальный генератор импульсного управляющего напряжения для запуска разрядников индукторов. С целью упрощения чертежа на нем не изображено указанное устройство, а блок индукторов 5 и источник питания 6 обозначены только для модуля 2. ЛИУ содержит также инжектор 7 пучка заряженных частиц, например электронов, и приемник пучка 8. Инжектор, все модули и приемник соединены между собой по ускорительному тракту 9. Каждый модуль, а также инжектор и приемник расположены на своем средстве перемещения, протяженность которого по оси О-О ускорителя одинакова для любого модуля. Каждое средство перемещения выполнено составным из центральной части (ЦЧ) 10, перемещаемой на опорах-колесах по центральным направляющим 11, 12, например рельсам, и консольно части (КЧ) 13, снабженной опорами, например колесами, катящимися по дополнительным направляющим 14 и 15, например рельсам, проложенным параллельно центральным направляющим с обеих сторон от них. На ЦЧ 10 установлен и закреплен блок индукторов 5, на КЧ 13 - источник питания 6 индукторов. ЦЧ 10 и КЧ 13 соединены между собой посредством шарнира 16 с возможностью разъема их и независимого перемещения по своим направляющим. Консольные части смежных тележек, например модулей 2 и 3, размещены противоположно одна другой относительно оси О-О ускорителя. Для обеспечения функционирования ЛИУ вдоль его оси проложены кабельные коммуникации, магистрали для подачи газа в разрядники и жидкой изолирующей среды, например воды, в индукторы (на чертеже коммуникации и магистрали не показаны). Вакуумные насосы 17 расположены на аналогичной для модулей ЦЧ и создают требуемое разрежение в ускорительном тракте. Работает ЛИУ следующим образом. При проведении пусконаладочных работ по вводу ЛИУ в эксплуатацию проводится монтаж модуля 1, причем на разъединенной ЦЧ собирается отдельно его блок индукторов 5 и на КЧ - его источник питания 6 индукторов; устройство для управления срабатыванием индукторов может быть размещено на любой части тележки. Затем на специальном стенде, расположенном около направляющих, например за приемником 8 по направлению от ЛИУ, проводится отладка на номинальный режим источника питания 6 при подключении к его выходу имитатора блока индукторов. Отключается имитатор от источника, плавно подкатывается КЧ к ЦЧ и производится механическое соединение шарниром КЧ и ЦЧ. Присоединяется к блоку индукторов 5 отлаженный источник 6, заполняются разрядники индукторов и накопители индукторов изолирующими средами, подключается к блоку имитатор нагрузки его пучком заряженных частиц и производится тренировка блока с постепенным выведением его на номинальный режим. После этого отключаются все стендовые кабельные и газовые коммуникации от модуля, и он в сборе плавно подкатывается по направляющим к инжектору 7 и соединяется с ним по ускорительному тракту. Вновь подключаются к модулю его рабочие коммуникации, вакуумируется ускорительный тракт и проверяется совместная работа модуля с инжектором 7. Затем последовательно изложенным способом проводятся пусконаладочные работы по вводу в эксплуатацию модулей 2, 3 и 4, причем после отдельной или совместной настройки узлов модуля не проводятся какие-либо перестановки или перемещения их с использованием грузоподъемных механизмов. Возможна также не последовательная настройка модулей, а параллельная - всех или по несколько групп - как это изложено выше для одного модуля, что дополнительно ускоряет процесс ввода ускорителя в действие. При эксплуатации ЛИУ в случае необходимости ремонта или проверки какого-либо модуля, например модуля 2, производится разъединение его по ускорительному тракту от смежных модулей, откатываются по рельсам группы модулей, расположенные с обеих сторон от проверяемого, для доступа к его ускорительному тракту с целью подключения к нему имитатора нагрузки блока пучком и проводится испытание всего модуля; при необходимости разъединяются ЦЧ и КЧ и отдельно испытываются и отлаживаются источник питания и блок индукторов. После настройки в номинальный режим этого модуля все модули опять плавно подкатываются на средствах перемещения к нему, состыковываются и запускаются в работу. Размещение консольных частей смежных модулей противоположно одна другой обеспечивает лучший доступ к узлам модулей и упрощает как пусконаладочные работы, так и эксплуатацию ЛИУ.

Формула изобретения

ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ , содеpжащий соединенные между собой по ускоpительному тpакту ускоpительные модули, pазмещенные на сpедствах пеpемещения, напpимеp тележках, установленных на напpавляющих, паpаллельных оси ускоpителя, пpичем каждый модуль включает в себя блок индуктоpов и источник его питания, отличающийся тем, что, с целью упpощения пусконаладочных pабот и эксплуатации, каждый модуль pазмещен на своем сpедстве пеpемещения, на центpальной части котоpого pасположен блок индуктоpов, а на консольной части pазмещен источник питания, центpальная и консольная части соединены между собой с возможностью pазъема, снабжены независимыми опоpами и установлены соответственно на центpальные напpавляющие и дополнительные напpавляющие, pасположенные паpаллельно центpальным напpавляющим по обе стоpоны от них, пpичем консольные части смежных сpедств пеpемещения pасположены пpотивоположно относительно оси ускоpителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3