Высоковольтный ускоритель Советский патент 1986 года по МПК H05H5/00 

1 Изобретение относится к ускорительной технике и .может быть использовано для ускорения заряженных частиц, а также в электронных микроскопах и масс-спектрографах. Известны ускорители с каскадным генератором, в котором полностью отсутствуют устройства компенсации реактивных токов, например. Данный каскадный генератор вьшолнен по симметричной схеме умножения напряжени и собран из конденсаторов и диодов. Недостатком генератора является низкий КПД и крайне неравномерное распределение напряжений по каскадам обусловленное наличием реактивного тока через паразитные емкости конст рукции генератора. В результате под водимое к каждому последующему каскаду Напряжение меньше напряжения, подводимого к входному каскаду гене ратора, что вызьшает необходимость Увеличивать габариты каскадного ген ратора и мощность питающего его трансформатора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является высоковольтной накопитель, содержащий каскадный генератор, состоящий из трансформатора, выводы вторичной об мотки которого подключены к конденсаторам и диодам, соединенным по схеме удвоения, компенсирующий катушки, подключенной к выходному кас каду генератора, высоковольтную наг рузку и вспомогательную высоковольт ную аппаратуру. Компенсирующая индуктивность конструктивно выполнена в виде цилиндрической катушки, которая для исключения влияния магнитных полей рассеяния на работу ускорителя, раз делена на две одинаковые части, рас положенные симметрично относительно ускоряющей трубки ускорителя. При этом суммарный поток в ускоряющей трубке ускорителя равен нулю. Известный ускоритель имеет недос татки: распределение напряжения по каскадам источника высокого напряже ния не вполне равномерно, недостаточно высок КПД, не полностью скомпенсирован входной реактивный ток генератора, что вызывает необходимость увеличивать габариты и мощность источника высокого напряжения 92 Целью изобретения является повышение КПД и упрощение конструкции ускорителя. Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном ускорителе, содержащем каскадный генератор, состоящий из трансформатора, выводы вторичной обмотки которого подключены к конденсаторам и диодам, соединенным по схеме удвоения, компенсирующей катушки, подключенной к выход-, ному каскаду генератора, высоковольтную нагрузку и вспомогательную высоковольтную аппаратуру, компенсирующая катушка вьтолнена на ферромагнитном сердечнике с плавно регулируемым немагнитным зазором и дополнительной обмоткой, выходные клеммы которой подключены к вспомогательной высоковольтной аппаратуре. Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема высоковольтного ускорителя. Ускоритель состоит из диодов 1 и конденсаторов 2 однофазной двухполупериодной схемы умножения напряжения,трансформатора 3 питания, ферромагнитного магнитопровода 4 П-образной формы с намотанной на стержнях компенсирующей катушкой 5, содержащей в сумме N витков провода (например, по N/2 витков провода на каждом стержне магнитопровода), ярма 6 дополнительной обмотки 7 намотанной на стержнях маг- нитопровода 4 и подключенной к высоковольтной вспомогательной аппаратуре 8, и нагрузки 9 генератора. Ярмо может плавно перемещаться относительно магнитопровода по направлению, указанному стрелкой. Индуктивность катушки 5 при суммарном воздушном зазоре между ярмом и стержнями магнитопровода равным А - определяется известным соотношением: где S - сечение стержня магнитопровода;Го- магнитная проницаемость вакуума. При подаче напряжения питания на трансформатор 3 помимо реактивного тока, идущего по паразитным емкостям генератора от источника питания появляется и реактивный ток, идущий через компенсирующую катушку 5, представляющую собой переменную индуктив

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ, содержащий каскадный генератор, состоящий из трансформатора, выводы вторичной обмотки которого подклюi T чены к конденсаторам и диодам, соединенным по схеме удвоения, компенсирующей катушки, подключенной к выходному каскаду генератора, высоковольтную нагрузку и вспомогательную высоковольтную аппаратуру,.о тличающийся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, компенсирующая катушка выполнена на ферромагнитном сердечнике с плавно регулируемым немагнитным зазором и дополнительной обмот кой, выходные клеммы которой подключены к вспомогательной высоковольтной аппаратуре. (Л QD СО