Ускоритель заряженных частиц Советский патент 1979 года по МПК H05H5/06 

Изобретение относится к устройствам для генерации импульсов тока заряженных частиц длительностью с на основе индуктивного накопителя энергии. Широко распространены ускорители на основе быстрых емкостных накопителей энергии в виде двойной формирующей -линии. Такие установки имеют малую плотность накапливаемой энергии и, как следствие, большие габариты и высокую стоимость установок. Известен ускоритель заряженных частиц, содержащий индуктивный коаксиальный накопитель с взрывным раз кыкателем тока для разрыва его внешнего проводника, включающим в себя трубу из взрывчатого вещества (ВВ), окруженную диэлектрической ребристой преградой, и вспомогательный .заряд взрывчатого вещества с цепочкой эпек родетонаторов.по оси, помещенный во внутреннюю трубу накопителя, электри .чески взрывающийся проводник (ЭВП), ускорительнук трубу, которыеподключены параллельно друг другу и разрываемому проводнику накопителя через замыкатель. Высоковольтный импулье длительностью ч с формируется при двухступенчатом разрыве сильноточной цепи; вначале при помаци ВВ - за время и последующем взрыве ЭВП - за время - . Однако в таком устройстве допустимая поверхностная плотность тока в разрываемом при помощи взрыва ВВ тонком проводнике ограничена величиной - 2 10 А/см. При разрыве больших токов это требует расположения разрываемого проводника на большом диаметре, а следовательно, большого количества ВВ для его разрыва (например, при токе itf А, диаметре разрываемого проводника 20 см и при длине устройства 1 м общее количество ВВ составит Л 60 кг) , что затрудняет защиту исследуемого (облучаемого) объекта. Для облегчения защиты исследуемого объекта путем уменьшения количества взрывчатого вещества предлагаемлЛ ускоритель имеет несколько индуктивных коаксиальных накопителей, расположенных радиально в средней плоскости тороидального корпуса прямоугольного сечения, внутренний проводник которого служит анодом ускорительной трубки, a катод трубки выполнен в виде кольца, охватывающего анод. В устройстве можно уменьшить диа метр проводника, разрываемого при помощи ВВ, в п раз {где п число накопителей), сохранив тот же самый по сравнению с прототипом суммарный периметр поперечного к току сечения разрываемых проводников ( при этом поверхностная плотность тока в проводниках накопителей остается равной значению плотности тока в прототипе) . При этом диаметр заряда ВВ в накопителях уменьшается в п раз, а количество ВВ в отдельном накопителе в п раз, т.е. общее количество ВВ сокращается по сравнению с прототипом в п раз . Кроме того, предлагаемое устройст во позволяет получать радиально сходящийся пучок заряженных частиц. На чертеже изображен предлагаемый ускоритель, разрез. Ускоритель содержит внешний тороидальный корпус 1 ускорителя,, источник 2 тока, ребристую преграду 3, ра рываегиый при помощи ВВ проводник 4, градиентные кольца 5 ребристой преграды, кабель б подрывной установки, цепочку электродетонаторов 7, внутреннюю трубу 8 коаксиального индуктивного накопителя, вспомогательный заряд 9 ВВ, основной заряд 10 ВВ,: электрически взрываемые проволочки 11, анод 12 ускорительной трубки (в виде фольги), катод 13 ускоритедьной трубки, изояятор 14 замыкателя разрушаювщйся при взрыве заряда 10; фла нец 15 накопителя,,, служащий также электродом закикатедя в цегш электри чески взрывающихся проволочек. Коаксиальные накопители могут запитываться каждый от своего источника тока, как.показано-на чертеже, так и подключаться к одному более сильно точному источнику параллельно друг другу. При работе устройства источники 2 запитывают коаксиальные индуктивные накопители, образованные внутренней трубой 8 и разрываемым.проводником 4 В момент максимума тока запитки подрываются цепочки электродетонаторов If Под действием взрыва зарядов 9 внутренние .трубы 8 расширяются и уда ром возбуждают детонации зарядов 10. Взрыв зарядов 10 разрушает изолятор 14, замыкая электрическую цепь взрывающихся проволочек 11 и разрывает проводники 4 на выступах ребристой преграды 3. При разрыве проводников 4 их сопротивление возрастает, и ток за время л перебрасывается на электрически взрывающиеся проволочки И, которые взрываются за время . Возникающее при взрыве проволочек напряжение передается к ускорительной трубе (12,13) и ускоряет заряженные частитш к оси устройства. В данной конструкции заряд ВВ распределен по объему ускорителя и уменьшено общее количество ВВ, что уменьшает его разрушительное действие, а кольцевой катод 13 ускорительной трубки может быть выполнен достаточно массивным. Это позволяет, выбрав соответствующую толщину катода 13, защитить исследуемый объект, располагаемый на оси устройства, от разрушительного воздействия заряда ВВ. Устройство целесообразно использовать совместно с магнитокумулятивными генераторами энергии дпя получения сильноточных ради.ально сходящихся пучков заряженных частиц. изобретения Ускоритель заряженнык частиц, содержащий индуктивный коаксиальный накопитель со взрывным размыкателем тока для разрыва его внетанего проводника, включающим в себя трубу из взрывчатого вещества, окруженную диэлектрической ребристой преградой, и вспомогательный заряд взрывчатого вещества с цепочкой электродетонато ров по оси, помещенный во внутреннюю трубу накопителя, электрическивзрывающийся проводинк,ускорительную трубу, которые подключены параллельно друг другу и разрываемому проводнику накопителя через замыкатель, отличающийся тем, что, с целью облегчения защиты исследуемого объекта путем уменьшения количества взрывчатого вещества, он имеет несколько индуктивных коакслиальных накопителей, располсшенных радиально в средней плоскости тороидального корпуса прямоугольного сечения, внутренний проводник которого (Служит анодом ускорительной трубки, а катод .трубки выполнен в виде кольца, охватывайщего анод. /J /4 //