Электростатический ленточный ускоритель заряженных частиц Советский патент 1992 года по МПК H05H5/04 

Изобретение относится к высоковольтной технике и касается конструкции привода и ленты ленточного транспортера заряженных частиц электростатических генераторов и высоковольтных ускорителей на их основе.

Известен электростатический ленточный ускоритель заряженных частиц, содержащий - разъемный сосуд высокого давления, опорную изолирующую колонну высоковольтного генератора, высоковольтный электрод генератора (кондуктор), за- рядно-разрядный блок, ускорительную трубку, источник заряженных частиц, делитель напряжения, градиентные стержни и ленточный транспортер заряженных частиц, состоящий из ведущего и ведомого

шкивов и бесконечной ленты, охватывающей шкивы привода и натяжного узла.

Недостатком такого электростатического ускорителя заряженных частиц являетсяJ то, что при высоких скоростях ленты (до 30 м/с) ленточного транспортера зарядов происходит из-за сильного колебания ленты биение ее о градиентные стержни, что снижает надежность его работы. При этом велики габариты ускорителя,

Данная конструкция электростатического ленточного ускорителя заряженных частиц является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемому изобретению и принята за прототип.

Целью изобретения является повышение надежности работы ускорителя при

2 сл

00

,СЬ

lo

уменьшении его габаритов путем улучшения тягово-сцепных характеристик ленты транспортера заряженных частиц и снижения амплитуды ее поперечных колебаний.

Цель достигается тем, что в электростатическом ленточном ускорителе заряженных частиц, содержащем котел, опорную изолирующую колонну высоковольтного генератора, кондуктор, зарядно-разрядный блок, ускорительную трубку, источник заряженных частиц, градиентные стержни и ленточный транспортер заряженных частиц, состоящий из ведущего и ведомого шкивов с бесконечной лентой, привода и натяжного узла, согласно изобретению, поперечное сечение бесконечной ленты транспортера заряженных частиц выполнено П-образной формы с краевыми выступами, а на ведущем и ведомом шкивах выполнены кольцевые проточки по форме краевых выступов с возможностью сопряжения с ними.

Выполнение поперечного сечения бесконечной ленты транспортера заряженных частиц П-образной формы с краевыми выступами позволило повысить ее виброустойчивость вследствие увеличения жесткости ленты в поперечном направлении, что дало возможность снизить амплитуду ее поперечных колебаний при скоростях ленты до 30 м и более и предотвратить биение ленты о градиентные стержни.

Выполнение на ведущем и ведомом шкивах проточек по форме краевых выступов с возможностью сопряжения с ними позволило улучшить тягово-сцепные характеристики ленты и шкивов что позволило передавать на ведомый шкив увеличенный момент при более высокой скорости и исключить сбегания ленты со шкивов. Для передачи того же заряда можно уменьшить габариты транспортера, а соответственно и ускорителя. Все это позволяет повысить надежность работы ускорителя заряженных частиц и уменьшить его габариты.

На фиг.1 изображена схема электростатического ленточного ускорителя заряженных частиц; на фиг.2 - ленточный транспортер заряженных частиц; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Электростатический ленточный ускоритель заряженных частиц содержит: котел 1 - разъемный сосуд высокого давления, опорную изолирующую колонну 2 высоковольтного генератора, высоковольтный электрод генератора - кондуктор 3,зарядно- разрядный блок 4, ускорительную трубку 5, источник заряженных частиц 6, градиентные стержни 7 и ленточный транспортер зарядов 8, состоящий из ведущего 9 и ведомого 10 шкивов, бесконечной ленты 11, охватывающей шкивы, привода 12 и натяжного узла 13. Ведущий 9 и ведомый 10 шкивы огибаются бесконечной лентой 11, поперечное сечение которой выполнено П-образной формы, на контактной поверхности 14 которой имеются краевые выступы 15. В свою очередь на ведущем 9 и ведомом 10 шкивах выполнены кольцевые проточки 16 по форме краевых выступов 15 с возможностью сопряжения с ними. Одной из возможных форм выступов 15 и проточек 16 может быть трапецеидальная.

Электростатический ленточный ускоритель заряженных частиц работает следующим образом.

На ленту 11 транспортера зарядов 8 с помощью зарядно-разрядного блока 4, расположенного в нижней части котла 1, наносится статический заряд, который переносится лентой 11 и снимается с помощью зарядно-разрядного блока 4, расположенного на опорной изолирующей колонне 2, и накапливается на высоковольтном электроде генератора - кондукторе 3. Под действием высокого напряжения заряженные частицы от источника заряженных частиц 6 разгоняются в ускорительной трубке 5 и направляются для практического

применения, Градиентные стержни 7 позволяют равномерно распределять поле вдоль транспортера зарядов 8.

Движение ленты 11 транспортера зарядов 8 осуществляется с помощью привода 12 и ведущего шкива 9. Ведомый шкив 10 приводится во вращение движущейся лентой 11. Натяжной узел 13 приводит ленту 11 в состояние заданного натяжения. Наличие

на контактной поверхности 14 ленты 11 выступов 15 по краям и проточек 16 на шкивах 9 и 10 позволяет увеличить скорость ленты свыше 30 м/сек, что при уменьшенных габаритах установки позволяет накапливать на

кондукторе 3 необходимый потенциал, резко уменьшить поперечные колебания ленты 11, что предотвращает биение ее об градиентные стержни 7, стабилизируя распределение потенциала вдоль ускорительной

трубки 5, а также потенциал на кондукторе 3. Все это позволяет повысить надежность работы электростатического ленточного ускорителя заряженных частиц.

Предлагаемая конструкция электростатического ленточного ускорителя заряженных частиц имеет по сравнению с прототипом следующие преимущества: повышена надежность работы ускорителя; уменьшены габариты ускорителя.

Формула изобретения

Электростатический ленточный ускоритель заряженных частиц, содержащий котел, опорную изолированную колонну высоковольтного генератора, кондуктор, за- рядно-разрядный блок, ускорительную трубку, источник заряженных частиц, градиентные стержни и ленточный транспортер заряженных частиц, состоящий из ведущего и ведомого шкивов с бесконечной лентой, привода и натяжного узла, отличающий0

с я тем, что, с целью повышения надежности работы ускорителя при уменьшении его габаритов путем улучшения тягово-сцеп- ных характеристик ленты транспортера заряженных частиц и снижения амплитуды ее поперечных колебаний, поперечное сечение бесконечной ленты транспортера заряженных частиц выполнено П-образной формы с краевыми выступами, а на ведущем и ведомом шкивах выполнены кольцевые проточки по форме краевых выступов с возможностью сопряжения с ними.

Использование: в высоковольтной технике, в частности в электрических генераторах высоковольтных ускорителей. Сущность изобретения: ускоритель содержит котел 1 опорную изолирующую колонну 2 высоковольтного генератора, высоковольтный электрод генератора - кондуктор 3, заряд- но-разрядный блок 4, ускорительную трубку 5, источник заряженных частиц 6, градиентные стержни 7 и ленточный транспортер заряженных частиц 8, состоящий из ведущего и ведомого шкивов бесконечной ленты, охватывающей шкивы, привода и натяжного узла. Ведущий и ведомый шкивы огибаются бесконечной лентой с П-образным поперечным сечением, имеющей на контактной поверхности выступы по краям, а шкивы в свою очередь имеют кольцевые проточки, форма которых соответствует форме выступов. 3 ил. (Л С

Фиг 1