Высокочастотный ускоритель электронов Советский патент 1982 года по МПК H05H9/00 

Описание патента на изобретение SU776529A1

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к ускорительной технике. Предлагаемое устройство может быть иснользовано в качестве рентгеновского аппарата для дефектоскопии.

Известны ускорители электронов, содержащие ускоряющую структуру (расположенные последовательно резонаторы, диафрагмированный волновод), источник высокочастотной мощности в виде отдельного генератора, электронную пушку и систему передачи высокочастотной мощности от генератора к ускоряющей структуре 1,2.

Наличие самостоятельного генератора и системы передачи высокочастотной мощности от генератора к ускоряющей структуре значительно усложняет известные конструкции, увеличивает габариты и снижает КПД ускорите рей.

Прототипом изобретения является устройство 3, в котором в качестве ускоряющей резонансной структуры используется расположенный в вакуумном объеме четвертьволновый коаксиальный резонатор, а источник высокочастотной мощности на генераторной лампе установлен на резонаторе, в полости которого расположена петля связи с разделительной емкостью. На одном из торцов резонатора установлена электронная пущка, рабочая поверхность ЭЛЕКТРОНОВ

2

катода которой обращена к внутренней полости резонатора. Откачка вакуумного объема производится магниторазрядными насосами.

Недостатки этого ускорителя - сложность конструкции и регулировки связи лампы с резонатором, нестабильность режима ускорения, значительные габариты и вес.

10

Действительно, прототип содержит двухконтурную систему, первый контур которой образован анодной цепью лампы, состоящей из распределенных параметров анода

15 и анодного бачка и реактивных параметров петли связи. Вторым контуром является высокодобротный коаксиальный резонатор. В этой двухконтурной системе одна из частот связи оказывается близкой к собственной резонансной частоте резонатора, который и определяет рабочую частоту ускорителя. Регулировка величины связи электронной лампы с резонатором производится изменением параметров (например, пло25 щади) петли связи.

-В этом ускорителе частоты связи двухконтурной системы оказываются близкими не только к собственной резонансной частоте коаксиального резонатора, но и к собст30 венной резонансной частоте контура связи

(так как эти частоты различаются Весьма незначительно). Возможность паразитного самовозбуждения системы на частоте контура связи, приводящего к прекращению ускорения, понижает надежность работы ускорителя. Кроме того, размещение элемента связи (петли) в вакуумной полости резонатора требует для регулировки связи развакуумирования объема, что затрудняет настройку ускорителя, требует при работе постоянно действующих средств откачки, которые усложняют конструкцию, увеличивают габариты и вес.

Целью настоящего, изобретения является повь1щение надежности устройства, упрощение его конструкции и регулировки связи лампы с резонатором, снижению габаритов и веса ускорителя.

Указанная цель достигается тем, что в высокочастотном ускорителе электронов,. содержащем коаксиальный вакуумный четвертьволновой резонатор, источник высокочастотной мощности на генераторной лампе, элемент регулировки связи лампы с резонатором и электронную нушку, ра;бположенную напротив одного из торцов внутреннего электрода резонатора, анод генераторной лампы закреплен на удаленном от пущки торце внутреннего электрода резонатора, который вакуумплотно соедилен с внешним электродом.

На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемого высокочастотного ускорителя электронов, служащего для получения paHtreHbBCKOro излучения. Ус орйтель содержит катод 1, мишеНь 2, коаксиальный четвертьволновый резонатор 3 изолятор 4, лампу 5, элемент 6, рёг ЛИровкй связи лампы с резонатором, элемент обратной связи 7, корпус 8, ДрОССеЛЬ 9, водопровод 10, сеточный диск 11, дроссель 12.

Устройство работает следующим образом. В водопровод 10 подается вода, обеспечивающая охлаждение анода лампы 5 и внутреннего электрода резонатора 3. Через дроссель 9 подаётся toK накала , катода, а через дроссель 12 - напряжение питания анода лампы 5. При этом возбуждается а втОгёнёратор, и на емкостнОй Wasope резонатора возникает напряжение высокой частоты. При включении накала катода 1 нуЧбС yci OpeHHbix электронов Шпадаёт на мишень 2, рентгеновское излучение с которой направляется на йсследуёмйй объект.

В отличие от прототипа, в котором испиЖзЪвалйсь иедуК1ИвйаЯ связь, в предлагаемой к:онструкЦиИ применена емкостная свя1ь а1йьда лампы с рёЗонатОрЪм, вьтполненная так, что анод лампы 5 прЖоединен нШОсредственно ic внутревнему электроду резонатора 3, прй4ем величина связи может регулирЬМться йерёйещешем элемента регулировки связи 6, т. ё.ЙШёМёйГГем емкбстй Между анодом лампы 5 и корпусом 8.

ГТлл,.,г1т,ол.«лл frovnft vriUj-Tnvi IIUpft vrTtlflHPпие дополнительного резонансного элемента (петли связи) из анодной цепи приводит к тому, что собственная резонансная частота паразитного контура, образуемого распределенными параметрами анода лампы 5 и корпусом 8, оказывается значительно выше, чем собственная резонансная частота резонатора 3 (отношение частот приблизительно равно обратному отношению продольных размеров резонаторов и составляет величину порядка трех). Вследствие этого значительно повышается устойчивость работы генератора на рабочей частоте, которая определяется высокодобротным коаксиальным резонатором.

Вынесение элемеита регулировки связи 6 из вакуумного объема ускорителя, достигаемое постановкой высоковольтного изолятора 4, соединенного вакуумплотно с внутренним и внешцим электродами резонатора 3, значительно упрощает регулировку величины связи лампы с резонатором, так как регулировка производится без нарушения вакуума в системе. Это дает возможность выполнить ускоритель отпаянным, что в значительной степени упрощает его конструкцию и. снижает габариты и вес ускорителя.

С целью упрощения конструкции катодный контур связан с анодом лампь емкостной связью .(перемещаемый в сеточном, диске И элемент обратной связи 7).

Благодаря своим преимуществам перед прототипом предлагаемый ускоритель может быть выполнен в виде малогабарйтноного переносного устройства и использован в качестве портативного рентгеновского аппарата, применяемого в промышленности для дефектоскопии. -

..; Формула изобретения

Высокочастотный ускоритель электронов, содержащий коаксиальный вакуумный четвертьволновый резонатор, источник выcoкoчacтotнoй мощности, выполненный на генераторной лампе, элемент регулировки СВЯЗИ лампы с резонатаром и электронную пушку, расположенную напротив одного из торцов внутреннего электрода резонатора, отличающийся тe, что, с целью повышения Hafle ftocfM работЫ устройства, упрощения его конструкций и регулировки СВЯЗИ лампы с резонатором, снижения габйрйтов и веса ускорителя, анод генераторной ламйы Закреплен на удаленном от нуйкй торце внутреннего электрода резонатора, вакуумплотно соединен с внёШйнм электродом с помощью высоковольтного изолятора, а эЛемент рёгулй1з6бкй связи лампы с резонатором расПоЛо кёй вне. ВАкууЙНои области.

Источники информации, принятые во Внимание при экспертизе:

1. Викулов В. Ф., Милованов О. С. Ре/зонаторный ускоритель электронов. Сб. «Ускорители, вып. VIII. М., Атомиздат, 1966, с. 57.

2. Вальднер О. А., Пятнов Е. Г. Разработка и внедрение линейных электронных ускорителей. МИФИ. Сб. «Ускорители, вып. IX. М., Атомиздат, 1967, с. 5. 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1976928/18-25, кл. Н 05 Ц 9/00, 1974 (прототип).

Похожие патенты SU776529A1

название год авторы номер документа
Высокочастотный ускоритель заряженных частиц 1983
  • Панасюк В.С.
  • Самошенков Ю.К.
  • Симановский М.Ф.
SU1118273A1
Высокочастотный ускоритель электронов 1984
  • Панасюк В.С.
  • Самошенков Ю.К.
  • Симановский М.Ф.
  • Спектор Я.М.
SU1186063A1
УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ 2006
  • Щелкунов Геннадий Петрович
  • Олихов Игорь Михайлович
  • Петров Дмитрий Михайлович
RU2306685C1
ИЗЛУЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ 2005
  • Щелкунов Геннадий Петрович
  • Олихов Игорь Михайлович
  • Петров Дмитрий Михайлович
RU2281621C1
РЕНТГЕНОВСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ 2005
  • Щелкунов Геннадий Петрович
  • Олихов Игорь Михайлович
  • Петров Дмитрий Михайлович
  • Вилков Анатолий Николаевич
RU2286615C1
Система возбуждения резонатора ускорителя 1980
  • Мальцев И.Г.
  • Кислый О.И.
SU876045A1
Ускоритель заряженных частиц 1979
  • Новиков М.Ю.
  • Панасюк В.С.
  • Самошенков Ю. К.
  • Симоновский М.Ф.
SU749357A1
РАДИАЛЬНЫЙ КЛИСТРОД 1999
  • Семенов А.С.
  • Семенов В.К.
  • Царев В.А.
RU2157575C1
УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА В ПОЛЕ ТОКОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ДРЕВЕСИНЫ И ДРУГИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Рыболовлев В.П.
RU2210874C2
МНОГОЛУЧЕВОЙ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ 1999
  • Петров Д.М.
  • Байков А.Ю.
RU2150766C1

Реферат патента 1982 года Высокочастотный ускоритель электронов

Формула изобретения SU 776 529 A1

SU 776 529 A1

Авторы

Акимов Ю.А.

Панасюк В.С.

Самошенков Ю.К.

Симановский М.Ф.

Смоля А.В.

Даты

1982-01-07Публикация

1979-05-14Подача