ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ Советский патент 1996 года по МПК H05H9/00 H05H11/00 

Изобретение относится к технике ускорения заряженных частиц.

Известны линейные индукционные ускорители (ЛИУ), в которых ведущее магнитное поле создается с помощью экранированных от ускоряющего поля электромагнитов, запитываемых постоянным током и размещенных между индукторами (ускорительными секциями). При таком дискретном расположении соленоидов однородность ведущего магнитного поля определяется величиной зазора между ними и существенно не может быть повышена.

В известном линейном индукционном ускорителе, содержащем инжектор электронов, ускоряющую систему и ускорительную трубку, состоящую из изолятора и системы возбуждения ведущего магнитного поля, система возбуждения ведущего магнитного поля позволяет формировать одновременно однородные магнитное и электрическое поле. Это достигается тем, что ускоряющая система или часть ее нагружена через конденсатор на соленоид, равномерно распределенный по ускорительной системе, подключенный к независимому источнику электрического тока.

Известные безжелезные ЛИУ при повышении ускоряющего напряжения не обладает достаточной электропрочностью.

Целью настоящего изобретения является повышение электрической прочности.

Для достижения этой цели ЛИУ система возбуждения ведущего магнитного поля выполнена в виде двух концентрических соленоидов одинаковой длины, причем обмотка внешнего из них соединена с заземленными электродами ускоряющей системы или части ее и выполнена из полого проводника, внутри которого отделенная изолятором, расположена обмотка внутреннего соленоида.

Соленоиды выполнены многозаходными.

Полый проводник выполнен из высокоомного материала, например нержавеющей стали.

Кроме того, толщина стенки полого проводника выполнена меньше толщины скин-слоя на частоте питания ведущего магнитного поля.

На чертеже схематически изображен предлагаемый ЛИУ.

ЛИУ содержит инжектор электронов 1, ускоряющую систему 2, ускорительную трубку, состоящую из изолятора 3, внешнего 4 и внутреннего 5 соленоидов. Обмотка внутреннего соленоида отделена от обмотки внешнего соленоида изолятором 6. Обмотка внешнего соленоида соединена с заземленными электродами 7 ускоряющей системы или части ее, а внутренний соленоид через разрядник 8 подключен к конденсатору 9, который заряжается от независимого источника электрического тока посредством зарядного резистора 10.

ЛИУ работает следующим образом. При срабатывании разрядника 8 конденсатор 9 разряжается на внутренний соленоид 5, создающий совместно с внешним соленоидом 4 за счет индуктивной ведущее магнитное поле. В момент достижения максимума ведущего магнитного поля срабатывает ускоряющая система, к ускорительной трубке прикладывается ускоряющее напряжение, и инжектируется из инжектора 1 электронный пучок.

Повышение электропрочности достигается за счет равномерного деления ускоряющего напряжения на индуктивности и межвитковой емкости внешнего соленоида, а также полной экранировкой обмотки внутреннего соленоида от высокочастотных внешних полей.

Наличие внешнего короткозамкнутого соленоида, в полой обмотке которого размещена обмотка внутреннего соленоида, отделенная изолятором, позволяет повысить конечную энергию ускоренных электронов вследствие улучшения электропрочности и повышения ускоряющего напряжения.

1. ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ, содержащий инжектор электронов, ускоряющую систему и ускорительную трубку, состоящую из изолятора и системы возбуждения ведущего магнитного поля, отличающийся тем, что с целью повышения электрической прочности, система возбуждения ведущего магнитного поля выполнена в виде двух концентрических соленоидов одинаковой длины, причем обмотка внешнего из них соединена с заземленными электродами ускоряющей системы или части ее и выполнена из полого проводника, внутри которого расположена обмотка внутреннего соленоида.

2. Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что соленоиды выполнены многозаходными.

1. ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ, содержащий инжектор электронов, ускоряющую систему и ускорительную трубку, состоящую из изолятора и системы возбуждения ведущего магнитного поля, отличающийся тем, что с целью повышения электрической прочности, система возбуждения ведущего магнитного поля выполнена в виде двух концентрических соленоидов одинаковой длины, причем обмотка внешнего из них соединена с заземленными электродами ускоряющей системы или части ее и выполнена из полого проводника, внутри которого расположена обмотка внутреннего соленоида.

Ускоритель по п.1, отличающийся тем, что соленоиды выполнены многозаходными.