Система автоматического регулирования мгновенного значения ускоряющего высокочастотного напряжения в линейных ускорителях протонов Советский патент 1962 года по МПК H05H9/04 

Известная система автоматического регулирования мгновенного значения ускоряющего высокочастотного (в. ч.) нанряжения в линейных ускорителях протонов с несколькими резонаторами, питаемыми от усилителен мощности, имеющих общий задающий генератор, основана на стабилизации ускоряющего в. ч. напряжения посредством изменения фазы в. ч. колебаний как при изменении фазы, так и при изменении амплитуды этих колебаний в резонаторе.

В предлагаемой системе применен фазовый датчик дифференциального типа, путем изменения фазы одного из входных напряжений в. ч. которого на величину, пропорциональную изменению амплитуды колебаний в. ч. в резонаторе, производится амплитудно-фазовая коррекция системы. Такое отличие позволяет упростить систему и повысить точность регулирования ускоряющего напряжения.

В настоящей системе для изменения фазы одного из входных напряжений фазового датчика применена раздвижная коаксиальная линия, длина которой автоматически изменяется с помощью блока управления.

Блок управления содержит устройство сравнения, электродвигатель, редуктор и потенциометр, необходимые для изменения длины раздвижной коаксиальной линии.

На фиг. 1 изображена схема АРЕу (системы автоматического регулирования мгновенного значения ускоряющего в. ч. напряжения в линейных ускорителях протонов); на фиг. 2 - блок управления с фазосдвигающим устройсгвом.

В качестве датчика в предлагаемой системе АРЕу используется фазовый датчик ФД дифференциального типа (например, мостовой фазо№ 149161- 2 вый датчик), нуль которого не зависит от амплитуды входных напряжений, а амплитудно-фазовая коррекция автоматически вводится путем изменения фазы одного из входных в. ч. напряжений фазового датчика

на величину Дф .-- ctgcp i ОС помощью фазосдвигающегоустройства

(раздвижной коаксиальной линии). Здесь Aq; - фазовый сдвиг; ДЕ - изменение амплитуды в. ч. колебаний в резонаторе; ,„-амплитуда в. ч. колебаний в резонаторе; ф - равновесная фаза.

Принцип действия системы заключается в следующем. На фазовом датчике ФД сравниваются фаза в. ч. колебаний в резонаторе с фазой в. ч. колебаний (фо,,) в точке разветвления в. ч. тракта по в. ч. каналам.

. При наличии только ухода фазы в. ч. колебаний в резонаторе (например, из-за изменения фазы в усилителе мощности) на выходе фазового датчика ФД появляется сигнал-ошибки, который преобразуется в блоке отработки БО и воздействует на двигатель, приводящий в движение исполнительный орган настройки резонатора Р. При этом производится перестройка резонатора до тех пор, пока вводимый при этом сдвиг фаз не скомпенсирует первоначального ухода фазы.

При наличии изменения амплитуды в. ч. колебаний в резонаторе Р осуществляется амплитудно-фазовая коррекция: в. ч- напряжение с резонатора Р выпрямляется детекторным устройством ДУ и подается на блок управления БУ фазосдвигающим устройством ФСД. Блок БУ (фиг. 2) состоит из схемы сравнения ССр и электродвигателя ДВ, связанного механически через редуктор Рд с раздвижной коаксиальной линией (фазосдвигающим устройством ФСД), а также с потенциометром /7. На схему сравнения подается напряжение U,.. с детекторного устройства ДУ, пропорциональное амплитуде ,„ и -опорное напряжение Uon с потенциометра Я- Первоначальная регулировка блока управления БУ осуществляется таким образом, чтобы при номинальном значении напряжения в резонаторе было соблюдено равенство (2), а управляющее напряжение на электродвигателе было равно нулю. При наличии изменения амплитуды напряжения в. ч. колебаний ДЯ имеет место неравенство Uf/.Uon (3) и на выходесхемы сравнения появляется управляющее напряжение. При этом электродвигатель ДВ будет изменять положение датчика потенциометра (а следовательно, и длину раздвижной линии), изменяя тем самым фазу одного из входных напряжений фазового датчика ФД, до тех пор, пока не установится равенство между новыми значениями (7,,у и Uon- При этом на входе фазового датчика ФД будет иметь место фазовый сдвиг Дф, F и система

АРЕу на такой же фазовый угол изменит фазу в. ч. колебаний в резонаторе Р, стабилизировав тем самым мгновенное значение ускоряющего напряжения ,,( 0).

Чтобы вводимый дополнительный фазовый сдвиг Дфд соответствовал уравнению (1), требуется подобрать редуктор Р и связь движка потенциометра П с раздвижной линией.

Главное управление по использованию ато-мной энергии при Совете Министров СССР в своем заключении считает предложение полезным.

Af

Предмет изобретения

1.Система автоматического регулирования мгновенного значения ускоряющего высокочастотного напряжения в линейных ускорителях протонов с несколькими резонаторами, питаемыми от высокочастотных усилителей мощности, имеющих общий задающий генератор, основанная на стабилизации ускоряющего высокочастотного напряжения путем изменения фазы высокочастотных колебаний как при изменении фазы, так и при изменении амплитуды этих колебаний в резонаторе, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы и повыщения точности регулирования ускоряющего напряжения, в ней применен фазовый датчик дифференциального типа, изменением фазы одного из входных высокочастотных напряжений которого на величину, пропорциональную изменению амплитуды высокочастотных колебаний в резонаторе, осуществляется амплитудно-фазовая коррекция системы.

2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что для изменения фазы одного из входных напряжений фазового датчика в системе применена раздвижная коаксиальная линия, управляемая блоком управления.

3.Система по пп. 1-2, отличающаяся тем, что для изменения длины раздвижной коаксиальной линии блок управления содержит устройство сравнения, электродвигатель, редуктор и потенциометр.

- 3 -Л 149161

ФСД-И

к другим каналам 6ч

Ut4

от .

ycu/iufne/ie