Безжелезный многодорожечный ускоритель Советский патент 1981 года по МПК H05H11/00 

Изобретение относится к ускорительн технике. Известны безжелезные индукционные многодорожечные ускорители, содержащие кольцевые магниты, а также магнитопровод, выполненный в виде полого металличёского тороида, и источники импульсного питания. Используемый в известных ускорителях способ формирования ведуще го магнитного поля не позволяет размещать ускорительные дорожки вплотную друг к другу. Это ведет к уменьшению коэффициента полезного действия изг-аа 1 недостаточно эффективной экранировки магнита от основного магнитного потока В предлагаемом ускорителе поперечное сеч;еш1е полого металлического торо вда магнитопровода повторяет внутренгннй контур охватывающих этот тороид кольцевых магнитов, секции которых подключены к независимым источникам питания Н соединены последовательно через коаксиальные фидеры. Это позволяет существенно повысить эффективность ускорения за счет минимально возможных энергетических затрат в расчете на одну ускорительную дорожку. При этом низкая индуктивность магнитной Системы, обусловленная значительной длиной силовых линий тороидального Mar-i нитного потока, позволяет преобразовать энергию источника питания в энергию магнитного поля с достаточно высоким КПД. Предлагаемое соединение поясняется чертежом. Источники 1 импульсного питания, например импульсные генераторы тока, через коаксиальные фидеры 2 подключены к кольцевым разрезам магнитопровода 3. Последний выполнен в виде полого металлического торокда, который охватывается кольцевыми секционированными магнитами 4. В местах пересечения реивновесных орбит магнитов с фидёрамИ; последние имеют cKBO3Hbie отверстия, через которые проходят металлические экраны 5i выполненные, например, в виде полых цилиндров Ток обтекающий внутреннюю поверхность тороида, создает в нем замкнутый тороидальный магнитный поток, занимающий всю свободную гшош.адь внутри кольцевых магнитов 4, так как сечение тороида повторяет внутренний кон JTyp магнитов. Количество разрезов, через которые к тороиду подводится ток, может быть увеличено. Это существенно при формировании сильных магнитных полей, возбунщаемых, например, взр шными генераторами тока, которые могут быть использованы в ускорителе как источники импульсного питания. В этом случае из-за малой длительности импульса тока большие поля могут быть достигнуты при весьма высоком питающем напряжении. При этом в силу ограничений, накладываемых величиной электрической прочности изоляции, необходимо использовашие нескольких независимых источников тока, которые подключаются через коаксиальные фидеры к соответствующим секциям кольцевых магнитов. При раздельном питании секций магнита ускоряющее напряжение распределяется по фидерам между секциями, например, с помощью резисторов, включенных между секциями. Магнитное поле в отвеостиях фидеров 2, через кото рые проходят экраны 5, быстро спадает от их краев к центру пропорционалыю азору между электродами коаксиальных идеров. Поэтому нет необходимости спользовать магнит только коак.сиальноо типа, что разщиряет конструктивные озможности 1ри проектировании ускорителя. Задача разделения ведущего поля и основного магнитного потока при этом значительно упрощается. Последовательное соединение источников питания упрощает также перестройку индуктивности системы магни-г- генераторы, что пропорционально уменьщает энергетические затраты «вязанные с созданием начального магнитного потока. Формула изобретения Безжелезный многодсрожечный индукционный ускоритель с кольцевыми магнитами, магнитопроводом, выполненным в виде полого металлического тороида, и , источниками импульсного питания, о т личающийся тем, что, с целью повыщения эф.рективности ускорителя, поперечное сечение полого тороида повторяет внутренний контур охватывающих этот тороиД кольцевыл магнитов, секции которых подключены к независимым источникам питания и соединены последовательно через коаксиальные фидеры.