Линейный индукционный ускоритель Советский патент 1983 года по МПК H05H11/04 

ел

:о Изобретение относится к ускорите ной технике и предназначено для уск рения сильноточных пучков заряженны частиц. Известен линейный индукционный у коритель, содержащий индукторы с фе ромагнитными сердечниками с фокусир квдей системой, генераторы импульсов тока, коммутаторы, инжектор и тайми рующее устройство. Однако известный ускоритель подключается, как правило-, к трем виткам намагничивания, симметрично рас положеннЕлм на каждом индукторе,че-рез высокочастотные кабели, имеющие постоянное волновое сопротивление, что затрудняет согласование изменяю щегося во времени импеданса нагрузки (-электронный пучок и ферромагнит ный сердечник) с волновым сопротивлением генератора импульсов, приводит к значительным потерям энергии при передаче импульсов тока от генератора к нагрузке. Кроме того, большое, число соедин тельных кабелей, разъемов создает ряд неудобств в эксплуатации ускори теля, громоздкость конструкции, уменьшает его надежность. Целью изобретения является повыш ние КПД преобразования электрическо энергии в кинетическую энергию заря женных частиц, уменьшение веса и га баритов ускорителя. Для этого поверх ферромагнитного . сердечника уложена свернутая в спи, раль двойная полосковая линия, сое.тоящая из четыреУя обкладок, при этом начало и конец первой обкладки подсоединены к корпусу ускорителя -,и витку сердечника .соответствен-но, начало второйи четвертой обкла док выведены через изолятор и подсо -единены к высдковольтному электроду коммутатора, а конец третьей обкладки подключен, к другому; концу витка сердечника, На чертеже изображен ускоритель, поперечный и продольный разрезы. -- Линейный индукционный ускоритель содержит металлический корпус 1,. ферромагнитный сердечник 2, первую 3 вторую 4, третью 5, четвертую б обкладки полосковой линии, высоковольт ный 7 .и земляной 8 электроды управ, ляемо.гс коммутатора, например тригатрона, электрод 9 для подключения высоковольтного источника питания, спиральную катушку 10 индуктивности, фокусирующую катушку 11, вакуумную камеру 12. В статическом состоянии между корпусом 1и сердечником 2 уложена полосковая линия, состоящая из четы рек обкладок 3-6, начало обкладки 3 подсоединено к корпусу 1 ускорителя а конец - к витку сердечника 2, обкладок 4 и 6 выведены через изолятор и подсоединены к электроду 7 коммутатора, электрод 8 разрядника подключен к корпусу 1. Высокое напряжение подается через электрод 9,Для обеспечения равномерного потенцисша в воздушном зазоре между индукторами и образования цепи для размагничивания индуктора применена, катушка 10, Внутри индуктора помещены катушка 11, выводы которой выполнены с одной стороны индуктора, и вакуумная камера 12. Ускоритель .работает следующим образом. . В исходном состоянии через катушку Ю и корпус 1 подают импульс то-ка на размагничивание сердечника 2. В это же время происходит подача высокого напряжения, для заряда обкладок 4 и 5. При достижении требуемо-.. го -значения напряжения на прлосковой линии, требуемого поля в-фокуси рующей системе и нужной степени размагниченности сердечника 2 включается разрядник и закорачивает обкладки 3-5, Полосковая линия, образованная этими обкладками, перезаряжается, и через время пробега волны по одному плечу формирующей линии и витку сердечнику. 2 прикладывается полное напряжение з-аряда линий, как это iftieeT место при согласованной нагрузке в двойных полосковых линиях. В течение времени двойного пробега волны в полосковой линии индуктором возбуждается на О.СИ ускор-ителя вихревое электрическое поле, которое и ускоряет заряженные частицы. При согласованной нагрузке энергия, запасенная в .формирукадих линиях, полно стью передается пучку заряженных частиц и идет на перемагничивание сердечников индукторов. Поскольку ферромагнитный сердечник вносит нелинейный характ-ер в .; импеданс нагрузки, .волновое сопро- тивление линии.должно иметь нели- . нейный характер по .длине,линии. Это можно выполнить путем COOTветотвую7 щего изменения толщины изоляции между обкладками. Во избежание дополнительных активных потерь толщина обкладок должна быть больше глубины скин-слоя на частоте импульса тока. К катушке 10 напряжение прикладывается только на время, в течение которого формируется импульс тока. Эта катушка выполнена в ввде дисковой катушки и позволяет выравнивать вихревую ЭДС в воздушном зазоре между индукторами. Выполнение двойной.полосковой. линии в виде четырех обкладок поэ

ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ^содержащий индукторы с ферромагнитными сердечниками с фокусирующей системой, генераторы импульсов тока, кокр^утаторы, инжектор и таймирующее устройство, отлич ающий ся тем, что, сцелью повышения КПД преобразования • электрической энергии в кинетическую энергию заряженных частиц,уменьшения веса и габаритов ускорителя, поверх ферромагнитного сердечника уложена свернутая в спираль двойная полосковая линия, состоящая из четырех обкладок, при этом начало и конец первой обкладки подсоединены к корпусу ускорителя и витку сердечника соответственно, начало второй и четвертой обкладок выведены через'изолятор "и подсоединены к высоковольтному электроду коммутатора, а конец третьей обкладки подключен к другому концу витка сердечника .