Импульсный сильноточный ускоритель электронов Советский патент 1981 года по МПК H05H5/00 

1

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке ускорителей .для технологического применения.

Известен импульсный сильноточный , ускоритель электронов ЩИ и з , содержащий генератор импульсных напряжений и .электронный диод с системой промежуточ|1ого накопления энергии.

За счет передачи мощности от генератора импульсных напряжений к электронному диоду осуществляется генерация сильноточного электронного пучка

Недостатком этого устройства является малая электрическая прочность генератора импульсных напряжений, что обусловлено его открытой конструкцией .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является импульсный сильноточный ускоритель электронов 4J, содержащий генератор импульсных напряжений, взрывоэмиссионный катод и вакуумноплотный металлический корпус с выпускным окном.

За счет передачи мощности от генератора импульсных напряжений к взрывоэмиссионному катоду осуществляется

генерация сильноточного электронного пучка.

Недостатком такого устройства является снижение КПД ускорителя и его большие габариты, что обусловлено конструктивно раздельным выполнением генератора от остальной части ускорителя и наличием линии передачи мощности;.

0

Цель изобретения - уменьшение габаритов ускорителя и повышение его КПД.

Это достигается тем, чтр генератор импульсных напряжений заключен в 5 выполненный из изолирующего материала дополнительный корпус, на котором установлен взрывоэмиссионный катод, причем дополнительный корпус расположен внутри вакуумноплотного метал0лического корпуса.На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый ускоритель, общий вид, на фиг.З представлена принципиальная схема ускорителя.

5

Ускоритель содержит крышку 1 вакуумплотного корпуса 2 с закрепленным генератором импульсных напряжений, который состоит из конденсаторов 3, имеющих плоские металлические криидчк 4, между которыми зажаты накопительные пакеты 5 и изрляционный секционированный металлическими рамками корпус 6. Конденсаторы скомпанрваны в колонны, которые объединяются общим высоковольтным элёкт 5од6м 7, на котором закреплена цанга 8, осуществляклцая контакт с потенциальным электродом разрядника-обострителя 9. В±орс й электрод раэрядника-обострителя соединен с/переходным электродом 10, герметично укрепленным в пОлиэтиленовЬм корпусе 11. В конструкции установлены блоки поджигаюЬ1их разрядников 12 с разрядной индуктивностью, системой продувки рабочего газа, делителем напряжения и развязывающей емкостью и блоки зарядных.сопротивлений 13. ДЛя изоля ции нап ряжения корпус ГИН заполняет- ся трансформаторным маслом. Предусмо рены системы для осуществления напол нения, прокачки и слива трансформа брного масла в йроцёссе эксплуатаци Корпус 11 генератора служит одновременно высоковольтным изолятором, на котором крепится многоострийный като 14. Корпус 2 для удобства эксплуатации выполнен разъемным по высоте и имеет четыре, откачных naTpy6Kia 15, к которым присоединяются вакуумные насосы. В нижней части корпуса установлены выпускные окна 16, уплотненные титановой фольгой 17, которая за щищена от вбэможных пробоев антистри мерной сеткой 18. Устройство работает следующим образом. Конденсаторы CQ заряжаются до рабочего напряжения, причем в начальный момент времени напряжения на конденсаторах направлены навстречу дру-г другу (как показано стрелками слева от схемы) и электрод 3 находит ся под этим же напряжением. При пода че на разрядники Р. и Р, поджигаю- . щего импульса разрядники зЖкор ачйваются и четыре емкости Сд начинают разряжаться индуктивности Ц и в pe3yjjbTaTe переполюсовки напряжения -на четных конденсаторах CQ (стрелки справа от схемы) на электр о де 3 постепенно нарастает импульс напряжения. Когда напряжение на электроде 3 достигает достаточной величины, срабатывает разрядник Р. и импульс напряжения с крутым передним фронтогй появляется на многорстрийном катоде К. Благодаря возникновению на остриях катода отйосительно фольги Ф перенапряженностиэлек 4 йческого поля происходит взрыв микроострий с образованием слоя плазмы, расширяющейся в вакууме. Эта плазма является источником пучка электронов. Ускоритель может работать как в режиме одиночных импульсов, так и в частотном режиме. В результате размещения генератора импульсных напряжений внутри изолирующего корпуса, используемого одновременно в качестве иЬолятора для . крепления катода, сокращаются габаг риты устройства по сравнению с изве стным, и одн9временно за счет сокращения пути передачи мседности повышается КПД устройства. изобретения Импульсный сильноточный ускоритель электронов, содержащий генератор импульсных напряжений, взрывоэмиссионный катод и вакуумноплозгный; металлический корпус с выпускным с5кн6м, о т л. и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью уменьшения габаритов ускорителя и повышения его КПД, генератор импульсных напряжений заключен в выполненный из изолир(его материала дополнительный корпус, на котором установлен взрывоэмиссионный . катод, причем дополнительный корпус расположен внутри вакуумноплотного металлического корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Диденко А.И., Григорьев В.П., Усов Ю.Ц. Мсхцные электронные пучки и их применение. М. Атомиздат, 1977, с. 11-12. 2.Зубков Л.А., Коломенский A.A.J Красильников Д.Д., Кристгшев Е.Г., Майне A.M., Панад;ичев В.А., Ротт С.Г. Сидоров В.Б., 4etKaHOBa Л.Н. ЭРГ Сильноточныйэлектронный усилитель. Труды пятого всесоюзнрго совещания по ускорителям заряженных частиц. К.у Наука, 1977, т. , с. 273-275. 3.Диденко А.П., Григорьев В.П., Усов Ю.П. Мощные электронные пучки и их применение. М., Атомиздат, 1977, с. 14-15. . 4.Велихов Б.П. и др. Ускорительный комплекс Атара-5.5 Симпозиум по коллективным методам ускорения. Дубна, 1976, с. 254-2607 (прототип).. : Ij л /I / |Ац11 ;;|М Ь|||/ Ц |/||||Ч||«а|||у||||«|| ус // д w . Ж

-I