УСТРОЙСТВО УСКОРЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ С ПРОСТРАНСТВЕННО-ОДНОРОДНОЙ КВАДРУПОЛЬНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ С ЧЕТЫРЕХКАМЕРНЫМ РЕЗОНАТОРОМ Российский патент 1999 года по МПК H05H7/18 H05H7/22 

Описание патента на изобретение RU2142680C1

Изобретение относится к ускорителям заряженных частиц и может быть использовано при разработке и изготовлении ускоряющих структур с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой (ПОКФ), работающих при больших мощностях.

Широко известны ускорители, содержащие ускоряющие структуры с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой (ПОКФ или RFQ). В частности, к ним относится структура, работавшая при больших средних мощностях - проект FMIT (1).

За прототип принято устройство ускоряющей структуры с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой, которое описано в патенте (2). Известное устройство содержит вакуумный кожух, покрытый изнутри медью, и четыре лопасти, на которые смонтированы электроды с модуляцией (четырехкамерный резонатор). Все крепления сделаны с помощью болтовых соединений и контакты для токов высокой частоты обеспечиваются с помощью прижима с использованием контактной фольги. Такое выполнение обеспечивает получение минимального сопротивления в точках контактов и тем самым обеспечение высокой добротности. При работе на больших мощностях, из-за местного увеличения сопротивления, может появляться местный разогрев, что может привести к дальнейшему увеличению сопротивления переходного контакта и к последующей аварии.

Достигаемым при использовании изобретения техническим результатом является получение структуры, имеющей хороший контакт для токов высокой частоты, который обеспечивается путем сварки электродов с обечайкой и не зависит от изменения температуры и обладает большим ресурсом. Для обеспечения надежного контакта был предложен способ соединения электродов с обечайкой через промежуточную медную фольгу с помощью сварки.

На фиг. 1 изображена схема соединения электродов с обечайкой через промежуточную контактную фольгу, на фиг. 2 - аналогичная схема при использовании специальной промежуточной детали, на фиг. 3 - поперечное сечение промежуточной фольги, а на фиг. 4 - соединение промежуточной фольги с дополнительной деталью. Так как электроды 1 должны быть установлены с высокой точностью, что не всегда может быть обеспечено изготовлением, то электроды юстируются, то есть перемещаются с помощью штанги 7 в небольших пределах для получения необходимого расположения электродов друг относительно друга. Так как сварка (сварное соединение электрода с обечайкой) не позволяет обеспечить перемещения электрода, то в конструкцию был введен промежуточный элемент, позволяющий производить такие перемещения за счет небольшой деформации. В качестве этого элемента согласно настоящему изобретению используется специально для этой цели сделанная медная фольга (см. фиг. 1 и 3).

Поскольку тонкая медная фольга 2 не может быть приварена к толстой обечайке, то для этого изготавливается фольга 2 специальной формы, которая в средней части имеет толщину порядка 0,3 мм, а по краям толщину порядка 2 мм (см. фиг.4). За счет толщины фольги 0,3 мм в ее средней части обеспечивается возможность необходимой для проведения юстировки деформации (см. фиг. 2 и 4). Такая фольга специальной формы заранее приваривается (место сварки 3) к электроду 1, а после установки электрода она приваривается к обечайке 4 или к специальной детали 5, заранее приваренной к обечайке (см. фиг. 4). Наличие специальной детали 5 облегчает приварку фольги 2 к обечайке в условиях затрудненного доступа и, в случае необходимости, разъем сварного соединения. Такая конструкция позволяет не только перемещать электроды во время юстировки, но и охлаждать фольгу за счет хорошего контакта сварного соединения с электродом 1 и обечайкой 4. В случае необходимости фольга 2 может быть сделана охлаждаемой. Для предотвращения деформаций электрода во время сварки производится охлаждение электрода через каналы охлаждения 6 и охлаждение обечайки.

Литература:
1. W. D. CORNELIUS "CW OPERATION OF THE FMIT RFQ ACCELERATOR" NUCLEAR INSTRUMENTS AND PHYSICS RESEARCH B 10/11, 1985, p. 859 - 863, NORTH-HOLLAND, AMSTERDAM.

2. RADIO FREQUENCY MULTIPOLE LINEAR ACCELERATOR. UNITED STATES PATENT. PATENT NUMBER - 4891601.

Похожие патенты RU2142680C1

название год авторы номер документа
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ИОНОВ С ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ КВАДРУПОЛЬНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ 2013
  • Алексеев Николай Николаевич
  • Андреев Владимир Алексеевич
  • Коломиец Андрей Антонович
  • Пластун Александр Сергеевич
RU2562452C2
УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО СОГЛАСОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ОДНОРОДНОГО ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ СО СТАТИЧЕСКИМ КВАДРУПОЛЬНЫМ КАНАЛОМ 1995
  • Коломиец А.А.
  • Воробьев И.А.
RU2118072C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЕЙ В ЧЕТЫРЕХКАМЕРНЫХ РЕЗОНАТОРАХ С ПРОСТРАНСТВЕННО-ОДНОРОДНОЙ КВАДРУПОЛЬНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ 1994
  • Андреев В.А.
  • Вознесенский К.В.
  • Сидоренко В.Н.
RU2128347C1
МНОГОКАНАЛЬНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ЛИНЕЙНОГО РЕЗОНАНСНОГО УСКОРИТЕЛЯ ИОНОВ 1999
  • Кушин В.В.
  • Плотников С.В.
RU2163426C1
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ 1992
  • Балабин А.И.
  • Кропачев Г.Н.
  • Кушин В.В.
RU2045135C1
СПОСОБ ФОКУСИРОВКИ ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЛИНЕЙНОМ РЕЗОНАНСНОМ УСКОРИТЕЛЕ 1992
  • Балабин А.И.
  • Кропачев Г.Н.
  • Кушин В.В.
RU2045136C1
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ УСКОРЕНИЯ КЛАСТЕРНЫХ ИОНОВ 2014
  • Турчин Владимир Иванович
  • Плотников Сергей Валентинович
RU2560108C1
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА ГЕНЕРАТОРА НЕЙТРОНОВ 2008
  • Иосселиани Дмитрий Дмитриевич
RU2378806C1
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ПУЧКОВ ИОНОВ, ЭКСТРАГИРОВАННЫХ ИЗ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ 2012
  • Сатов Юрий Алексеевич
  • Шумшуров Александр Викторович
  • Балабаев Александр Николаевич
  • Турчин Владимир Иванович
  • Плотников Сергей Валентинович
  • Савин Сергей Михайлович
RU2533194C2
ЭЛЕКТРОЯДЕРНАЯ УСТАНОВКА 2000
  • Васильев В.В.
  • Вечтомова И.А.
  • Орлов А.В.
RU2193249C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 142 680 C1

Реферат патента 1999 года УСТРОЙСТВО УСКОРЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ С ПРОСТРАНСТВЕННО-ОДНОРОДНОЙ КВАДРУПОЛЬНОЙ ФОКУСИРОВКОЙ С ЧЕТЫРЕХКАМЕРНЫМ РЕЗОНАТОРОМ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в высокоинтенсивной начальной части ускорителя с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой. Устройство выполнено в виде четырехкамерного резонатора и содержит обечайку с внутренней медной поверхностью. Внутри обечайки установлены электроды с модуляцией, которые соединены с ее внутренней поверхностью через медную фольгу, приваренную с одной стороны к электроду, а с другой стороны - к медной поверхности обечайки. Для упрощения технологии медная фольга может быть приварена к внутренней поверхности обечайки через дополнительную деталь. Изобретение позволяет обеспечить надежный контакт электрода с обечайкой, что исключает возможность аварии, связанной с местным перегревом из-за плохого контакта соединяемых деталей. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 142 680 C1

1. Устройство ускоряющей структуры с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой, выполненное в виде четырехкамерного резонатора, содержащее обечайку с внутренней медной поверхностью, электроды с модуляцией и контактный элемент в виде специальной промежуточной фольги, отличающееся тем, что, с целью получения высокой добротности и абсолютной надежности контактов при высоких мощностях, электроды соединяются с внутренней медной поверхностью обечайки резонатора через медную фольгу, приваренную с одной стороны к электроду, а с другой стороны - к медной внутренней поверхности обечайки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что медная фольга приварена к внутренней поверхности обечайки через дополнительную деталь.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2142680C1

US 4891601 A, 1990
US 4949047 A, 1990
Зерноуборочный комбайн 1974
  • Войтов Иван Георгиевич
  • Гриньков Юрий Васильевич
  • Зубков Виктор Иванович
  • Песков Юрий Александрович
  • Пивоваров Александр Александрович
SU514585A1
Способ получения окиси тетрафторэтилена 1974
  • Виленчик Яков Моисеевич
  • Сошин Владимир Александрович
  • Митрофанова Людмила Николаевна
  • Харченко Алексей Павлович
SU514832A1
SU 1123525 A, 1985
RU 93007790 A, 1995
Й УСКОРИТЕЛЬ ИОНОВ 0
  • Обр Стен
SU265312A1
DE 4413693 C1, 1995
CORNELIUS W.D
CW OPERATION OF THE FMIT PFQ ACCELERATOR
NUCLEAR INSTRUMENTS AND METHODS IN PHYSICS RESEARCH
NORTH-HOLLAND, AMSTERDAM, B10/11, 1985, P
Аппарат для перегонки углеводородных масел 1925
  • Л. Зингер
  • Л. Штейншнейдер
  • Ф. Поргес
SU859A1

RU 2 142 680 C1

Даты

1999-12-10Публикация

1997-05-06Подача