Электромагнит бетатрона с азимутальной вариацией управляющего поля Советский патент 1982 года по МПК H05H13/00 

нйчивающиё катушки 14 создают йеременный во времени магнитный поток. Листы 15 ферромагнитного материала могут быть расположены либо вдоль (фиг. 3), либо поперек гребней 7 (фиг. 1 и 2, пунктирная линия). Расположение листов 15 поперек гребней 7 предпочтительнее по следующим причинам.

Ширина каждого гребня рассчитывается из условия пропускания магнитного потока, необходимого для удержания электронов на заданном равновесном радиусе Го, и полной загрузки стали по следующей формуле

йПГо-Вго ,

2 гр N-BC

где ИГР - полуширина гребней;

го-средняя индукция магнитного поля на усредненном радиусе го; N -число гребней; В с -индукция насыщения материала полюса.

Го

Поэтому при значениях

(где

радиус условной цилиндрической поверхности) больше, чем 2-2,5, ширина гребней получается малой по отношению к длине. Для уменьшения веса и упрощения технологии изготовления С-образных элементов 1 ширину гребней 7 можно увеличить, но при этом между листами 15 стали на участке 16 гребней 7 между условным наружным радиусом полюса и радиусом условной цилиндрической поверхности 9 нужно поставить немагнитные прокладки 17, с помощью которых увеличивается протяженность магнитного поля в межполюсном зазоре 12 и равномерно загружается ферромагнитный материал. В то же время в центральной части 4 полюсов 5 и 6 немагнитные прокладки 17 устанавливать нецелесообразно, так как в этой части 4 необходима максимальная плотность магнитного потока. Расположение листов 15 поперек гребней 7 позволяет при этом уменьшить ширину ярма обратного магнитопровода, что приводит к снижению веса электромагнита.

Если листы 15 стали расположены вдоль гребней 7 (фиг. 3), то подобные немагнитные прокладки 17 могут- быть установлены и в теле гребней 7, но при этом С-образные

элементы 1 должны бЫть изготовлены с переменной плотностью по их «длине, что связано с определенными технологическими трудностямИ, либо количество С-образных

элементов 1 нужно удваивать, так как центральная часть 4 полюсов и собственно гребни 7 могут быть образованы различными Собразными элементами Г и (на фиг. 3 пунктирными линиями показано расноложение в плане «удвоенных С-образных элементов 1 и 1).

Угол между радиус-вектором 18 и касательной 19 к линии максимального значения напряженности поля( в данном случае

касательная 19 совпадает с самой линией, которая является геометрическим местом точек, равноудаленных от боковых граней 8) приближенно для 4-х гребней определяется из геометрических соображений следующим образом:

. ЬгрАо) Т arcsin

о

Добавка вертикально-фокусирующей силы за счет угла т) составляет около 30% при Т1 20°, 70% при Т1 30 и 200% при Т 45° от добавки вертикально-фокусирующей силы, обусловленной азимутальной вариацией управляющего поля, равной 1/2 р в случае радиальных гребней.

.

Формула изобретения

Элбкт1ромапнит бетатрона с аз:И:му1тальной вариацией управляющего поля, содержащий возбуждающую обмотку, ферромагнитный магнитопровод с набранными из ленТ10Ч1НОЙ эле1кт1р0тех1ничвской стали С-образным1И элвмента1М1и, выполненными за оя|но целое с магнитолроводом, я цилиндрические

централыные вкладыши, отличающийс я т&м, ч,то с целью Л0:выш0ния фоиуои|рующей силы уцравляющего поля, в нем С-образные элементы вмеют лрямоугольное поПе|речиое -еечение, меньшая сторона которого раина радиусу центральных акладышей, и 1раоположены так, что торцовая поверхно сть одного из (Соседних элементов соприкасается с боковой поверхностью другого, ори этам угол между Ним:и в плане равед

90°, а п рот:И1Воположные элементы со1Прикасаютоя одной сто1роной.

1Ь