Линейный индукционный ускоритель Советский патент 1988 года по МПК H05H5/00 

3 dbz 1

Изобретение относится к импульсной ускорительной технике и предназначено для преобразования энергии импульсного источника питания в энер гию пучка заряженных частиц.

Цель изобретения - повьшение энергии ускоренных частиц.

На фиг. 1 приведена схема ускорителя) на фиг. 2 - эпюры напряжений и токов в его элементах.

Устройство содержит индукционную систему из ферромагнитных сердечни- ков 1, охваченных витками 2 намагничивания, уложенную по спирали Архи- меда поверх сердечников 1 двойную формирующую линию 3 (ДФЛ), которая состоит из заземленной 4, потеици- аль ной 5, свободной 6, потенциальной 7 обкладок. Витки 2 намагничива- ния соединены параллельно и подключены к свободной 6 и заземленной 4 обкладкам. Заземленная обкладка вто- .рым выводом соединена с корпусом 8

ускорителя. Потенциальные обкладки 5 и 7 одним выводом подключены к им- пульсному источнику напряжения и коммутатору 9. Катододержатель 10, являющийся частью вторичного витка индукционной системы, расположен по ее оси. Один вывод -катододержател} соединен с катодом 11 плоского диода анод 12 которого соединен с корпусом ускорителя. Второй вывод катододер- жателя 10 через шину 13 подключен к точке соединения витков 2 намагничивания и свободной обкладки 6 ДФЛ 3. Соленоид 14 уложен в плоскость, перпендикулярную оси катододержателя 10 на поверхность изолятора 15. Соленоид 14 одним выводом подключен к катододержателю 10, другим - с источником тока размагничивания

На фиг. 2 обозначено напряжение 16 заряда ДФЛ, ток 17 заряда ДФЛ, напряжение 18катод-анодного промежут для известного ускорителя, напряжение 19 катод-анодного промежутка для предлагаемого, ускорителя.

Ускоритель работает следующим об- разом.

Импульсный источник напряжения заряжает ДФЛ 3, начиная с момента времени t, (фиг, 2) до напряжения

и. В момент перехода тока заряда ДФЛ через ноль (tj) срабатывает ком

д

5 0

5 0

0

0

5

5

мутатор 9, закорачивая потенциальные обкладки 5 и 7 с заземленной обкладкой 4. После пробега волны напряжения по плечу линии в момент времени t.j напряжение ДФЛ 3 прикладывается к виткам 2 намагничивания, и в соответствии с принципом работы индукционной системы на катододержателе 10 индуцируется суммарная ЭДС ферромаг- нитньпс сердечников 1. В тр. же время ta напряжение ДФЛ 3 прикладывается к ускоряющему катод-анодному зазору, поскольку анод 12 соединен через корпус 8 с заземленной обкладкой 4, а Катододержатель 10 через шину 13 - с свободной обкладкой 6 ДФЛ.

В результате на ускоряющем зазоре : к напряжению индукционной системы добавляется напряжение ДФЛ (n+1)Uo.

При этом замыкающийся через Катододержатель ток IK равен Ь Uo(2p(n+1).

Таким образом, в предлагаемом ускорителе в отличие от известного соединение катододержателя с обкладкой ДФЛ и изоляция его от корпуса позволяет увеличить ускоряющее напряжение и соответственно кинеп+1тическую энергию пучка в раз,

что равносильно включению дополнитель ного сердечника или повьш1ению напряжения заряда ДФЛ на ту же величину.

Формула изобретения

Линейный индукционный ускоритель, содержащий размещенные в корпусе двойную формирующую линию, индукционную систему, коммутатор, размагничивающую систему, анодный узел и катодный узел, закрепленный на катододержателе, причем заземленная и сво бодная обкладки двойной формирующей линии подключены к виткам намагничивания индукционной системы, а като- додержатель является частью ее вторичного витка, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения энергии ускоряемых частиц, Катододержатель изолирован от корпуса и подключен к точке соединения свободной обкладки двойной формирующей линии с витками намагничивания.

nUo (.

Фиг. 2

Изобретение предназначено для преобразования энергии импульсного источника питания в энергию пучка заряженных частиц. Цель изобретения - повьшение энергии ускоренных частиц. Витки 2 намагничивания охватывают ферромагнитные сердечники 1. Двойная формирующая линия 3 состоит из заземленной 4, потенциальной 5, свободной 6 и потенциальной 7 обкладок. Катододержатель 10 является частью вторичного витка индукционной системы и расположен по ее оси. Соедине- нение катододержателя 10 со свободной обкладкой 6 в точке соединения последней с витками 2 намагничивания и изоляции его от корпуса 8 ускорителя позволяет увеличить ускоряющее напряжение и кинетическую энергию пучка в n+1/n раз. 2 ил. (Л