Электромагнит бетатрона Советский патент 1981 года по МПК H05H11/00 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕТАТРОНА

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке индукцион ных ускорителей с высоким КПД и уменьшенным весом и габаритами. Известен электромагнит бетатрона содержащий магнитопровод и обмотку возбуждения, соединенную с батареей конденсаторов и источником питания l. В результате возбуждения в магни топроводе переменного магнитного по ля генерируется вихрев.ое электричес кое поле, которое обеспечивает уско рение заряженных частиц. Недостатком известного устройства является боль шой вес и габариты электромагнита н совокупности с батареей конденсаторов. Наиболее близким по технической сущности является электромагнит бета трона, содержащий магнитопровод,намагничивающую обмотку-емкость и обмотку возбуждения 2. Намагничивающая: обмотка-емкость выполнена из фольги в виде спирального конденсатора и образует колебательный контур с распределенными пар метрами, емкость в котором обусловлена электрическим взаимодействием между витками, индуктивность- магнитным взаимодействием между витками. . С помощью обмотки возбуждения в намагничивающей обмотке возбуждаются периодические колебания, которые приводят к образованию переменного магнитного потока в магнитопроводе, за счет чего обеспечивается ускорение заряженных частиц. Известное устройство имеет малые габариты и вес, однако отличается большими потерями энергии, которые обусловлены вихревыми токами, возбуждаемыми в фольге обмотки. Цель изобретения - уменьшение потерь энергии. Это достигается тем, что намагничивающая обмотка-емкость электромагнита выполнена в виде однослойных многовитковых катушек, разделенных слоями диэлектрика, причем расположенные с одной стороны магнитопровода соседние однослойные катушки, соединены между собой через выводы, направленные в противогГоложные стороны. На чертеже схематически изображен . электромагнит бетатрона. Устройство состоит из магнитопровода 1, ОДНОСЛОЙНЫХ многовитковых

катушек 2, изолирующих слоев диэлектрика 3 и обмотки 4 возбуждения. Устройство работает следующим образом. При включении возбуждающей обмотки 4 в цепь источника переменного тока, колебательный контур, сотоящий из однослойных катушек 2 .и диэлектрика 3 между ними, возбуждается, если его эквивалентная частота совпадает с частотой питающей сети, создавая в магнитопроводе 1 переменный магнитный поток.

Применение обмотки данной конструкции значительно уменьшает амплитуду вихревых токов, что снижает дополнительные потери энергии в ней и приводит к улучшению тепловго режима обмотки и уменьшению потребляемой активной мощности.

Формула изобретения Электромагнит бетатрона, содержащий магнитопровод, намагничивающую

оСГмотку-емкрсть и обмотку возбуждения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь энергии, намагничивающая обмотка-емкость электромагнита выполнена в виде однослойных многовитковых катушек,разделенных слоями диэлектрика,причем расположенные с одной стороны магнитопровода соседние однослойные катушки соединены между собой через выводы, направленные в противоположные стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Комар Е.Г. Основы ускорительной техники, М., Атомиздат, 1975, с. 327-330.

2. Авторское свидетельство СССР № 181753, кл. Н 05 Н 11/00, 1964 (прототип),