Высоковольтный трансформаторныйуСКОРиТЕль зАРяжЕННыХ чАСТиц Советский патент 1981 года по МПК H05H11/00 

1

Изобретение относится к высоковольтным ускорителям заряженных частиц и может быть использовано в качестве источника потоков ускоренных электронов с энергией до нескольких мегаэлектронвольт и мощностью в сотни и тысячи киловатт.

В настоящее время электронные пучки со средней мощностью в десятки киловатт при энергиях 2-4 мэВ получены в низкочастотных ускорителях трансформаторного типа, где для передачи энергии из сети в цепь высокого напряжения ускорителя используется индуктивная связь между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

Известен си.льноточный ускоритель на основе трансформатора, магнитопровод которого состоит из нескольких частей: наружного магнитопровода, высоковольтного электрода и изолированных друг от друга кольцевых магнитопроводов центральной колонны. Секции вторичной обмотки соединены электрически с кольцевыми магнитопроводами, а первичная обмотка расположена вблизи наружной части магнитопровода под потенциалом земли. Ускорительная трубка расположена внутри центральной колонны.

Основным недостатком такой конструкции является большое сопротивление магнитной цепи трансформатора, обусловленное наличием изолирующих

зазоров между кольцевыми магнитопроводами центральной колонны, а также между высоковольтным электродом и наружгщм магнмтопроводом. Это ограничивает предельную мощность ускорителя и снижает его коэффициент полезного действия.

Целью изобретения является повышение удельной мощности и КПД ускорителя .

Поставленная цель достигается путем выполнения магнитопровода трансформаторного ускорителя из четного числа , по крайней мере четырех, цилиндрических стержней, расположенных

на равных расстояниях один от другого по окружности вокруг ускорительной трубки и соединенных по торцам двумд кольцевыми ярмами, причем первичные обмотки на смежных .стержнях

включены встречно так, что магнитные -потоки в этих стержнях равны один другому по величине и противоположны по направлению.

На фиг. 1 представлен предлагаемый ускоритель, на фиг. 2 - развертка наплоскость разрезанного по ра- диусу сердечника, показано расположение и направление .намотки обмоток.

Ускоритель содержит источник 1 заряженных частиц и ускорительную трубку 2, которые размещены внутри осесимметричнбго замкнутого магнитопровода. Магнитопровод выполнен в :виде четного числа цилиндрических стержней 3 и замыкающих из двух коль1цевых ярем 4., Первичные обмотки 5 однофазного повьллаюш.его трансформато:ра размещены на каждом из стержней магнитопровода и включены на смежных стержнях встречно. Вторичные обмотки б, расположенные на смежных стерж:нях, имеютпротивоположное друг дру:гу направление намотки и включены ; согласно.

: Повышение удельной мощности и КПД обеспечивается замкнутостью магнит о|провода и связанным с этим уменьше нием индуктивностей рассеяния, а так:же благодаря размещению ускорительной трубки внутри заземленного магнитопровода трансформатора, так как S предлагаемой конструкции за счет взаимной компенсации поля рассеяния его обмоток на оси симметрии устройства отсутствуют, а вблизи этой оси .достаточно малы и не вызывают значительных искажений траекторий заряженных частиц Б ускорительной трубке.

Формула изобретения

Высоковольтный трансформаторный ускоритель заряженных частиц, состоящий из магнитопровода в виде стержней и двух кольцевых ярем, обмоток, источника заряженных частиц и ускорительной трубки, отличающийс я тем, что, с целью повышения удельной мощности и КПД, ускорителя, Магнитопровод выполнен из четного числа, по крайней мере четырех, цилиндри гсеских стержней, расположенных по окружности на равных расстоянияходин от другого, причем на смежных стержнях первичные обмотки включены встречно при одинаковом направлении намотки, вторичные обмотки включены согласно при противоположном направлении намотки, а ускорительная трубка и источник заряженных частиц расположены внутри магнитопровода между его ярмами. .

4

.%й

. /