ВЫХОДНОЕ ОКНО УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ Российский патент 1999 года по МПК H01J33/04 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для вывода пучка заряженных частиц в атмосферу или облучаемую среду.

Цель изобретения - повышение надежности выходного окна ускорителя и предотвращение аварии.

В настоящее время ускорители заряженных частиц, особенно электронов, широко используются в радиационных технологиях. При этом возникает необходимость вывода электронного пучка в атмосферу или другую облучаемую среду (например, жидкость).

Обычно для этой цели используется выходное окно, содержащее охлаждаемую опорную решетку и металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленные на вакуумную камеру. Известно устройство, в котором выпускное окно содержит две фольги, пространство между которыми соединено с системой прокачки газа [1]. Наиболее близким техническим решением является устройство [2], которое содержит охлаждаемую опорную решетку и металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на вакуумную камеру, а также имеет дополнительную металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на первую фольгу. При этом вторая фольга с внешней стороны снабжена системой равномерно по длине окна распределенных изогнутых стержней круглого сечения, с помощью которых задается скорость обдува, а следовательно, регулируется теплоотдача и температура фольги.

Однако подобные устройства не исключают прорыва фольги по разным причинам Такой прорыв приводит к проникновению атмосферы в вакуумную камеру и неблагоприятному воздействию на насосы вакуумной системы. При облучении агрессивных сред это может привести к выходу из строя не только насосов, но и всей вакуумной камеры, т.е. к аварии.

Изобретение поясняется чертежом.

Сущность изобретения заключается в том, что выходное окно ускорителя заряженных частиц содержит охлаждаемую опорную решетку 1 и первую металлическую фольгу 2, вакуумно-плотно установленные на вакуумную камеру 3, и дополнительную металлическую фольгу 5, вакуумно-плотно установленную на дополнительную охлаждаемую опорную решетку 4, вакуумно-плотно установленную на первую фольгу 2 с другой стороны от вакуумной камеры стороны, а в пространстве между металлическими фольгами поддерживается давление ниже атмосферного, но выше, чем в вакуумной камере. Это давление контролируется измерительно-сигнальным блоком, который выдает сигнал тревоги при изменении давления в зазоре между фольгами.

Устройство работает следующим образом. После сборки из между фольгового пространства откачивается воздух до давления равного (например) половине атмосферного (или облучаемой среды), а из вакуумной камеры до требуемого вакуума. Контрольно-измерительный блок может быть выполнен, например, с электроконтактным мановакуумметром ЭКМВ-1y в виде датчика. Контактные электроды мановакуумметра выставляются по обе стороны от заданного в междуфольговом пространстве давления. При прорыве первой фольги давление в междуфольговом пространстве повышается, а при прорыве задней - снижается. В обоих случаях стрелка мановакуумметра касается одного из контактов, и измерительно-сигнальный блок выдает сигнал или команду об аварии.

Cуммарная толщина двух фольг (и ослабление электронов в них) остается практически прежней, так как давление (атмосферное или облучаемой среды) равномерно распределяется между фольгами. Поэтому фольги должны выдерживать полное давление лишь кратковременно, на время аварии.

Для повышения срока службы металлических фольг в пространстве между ними можно использовать инертный газ, что предотвратит их окисление, как кислородом воздуха, так и озоном и окислами азота, образующимися при облучении.

Литература
1. Семенов О. В. и др. Выпускные окна сильноточных электронных ускорителей. Доклад II Всесоюзного совещания по применению ускорителей заряженных частиц в народном хозяйстве, т.2., Ленинград, 1976, с. 116-122.

2. А. С. СССР N 643049, класс H 05 H 7/00.

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для вывода пучка заряженных частиц в атмосферу или облучаемую среду. Выходное окно ускорителя заряженных частиц содержит охлаждаемую опорную решетку и первую металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленные на вакуумную камеру и дополнительную металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на дополнительную охлаждаемую опорную решетку, вакуумно-плотно установленную на первую фольгу с другой от вакуумной камеры стороны, а в пространстве между металлическими фольгами поддерживается давление ниже атмосферного, но выше, чем в вакуумной камере. Это давление контролируется измерительно-сигнальным блоком, который выдает сигнал тревоги при изменении давления в зазоре между фольгами. Для повышения срока службы металлических фольг в пространстве между ними можно использовать инертный газ. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности выходного окна ускорителя и предотвращении аварии. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Выходное окно ускорителя заряженных частиц, содержащее охлаждаемую опорную решетку и первую металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на вакуумную камеру и дополнительную металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на первую фольгу с другой стороны от вакуумной камеры, отличающееся тем, что выходное окно ускорителя содержит дополнительную охлаждаемую опорную решетку, установленную на первую фольгу с другой от вакуумной камеры стороны, а в пространстве между металлическими фольгами поддерживается давление ниже атмосферного, но выше, чем в вакуумной камере, контролируемое измерительно-сигнальным блоком. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для повышения срока службы металлических фольг в пространстве между ними используется инертный газ.