Выпускное окно ускорителя заряженных частиц Советский патент 1988 года по МПК H05H5/02 

I пйУх 1 /

00

о сх

сд Изобретение относится к областй ускорительной техники, конкретно, к устройствам вывода пучка ускоренных электронов в атмосферу через фольгу выпускного окна и может быть использовано в устройствах ионизации электТр&йбнйэаЦионных лазеров или в ускорит лях для радиационной технологии Известна Конструкция выпускного окна, в которых вывод в атмосферу пучка ускоренньпс электронов большого 7 esueTOS осуществляется через фольгу в акуумноплотно установленную на опорную решетку, укрепленную на вакуумно камере скорителя. бпорная решётка в .этойГокнё вь1прлнена в виде фланца, с расположен тйымй внутри него рпорными элементами из пластин, образующие отдельные ячейкипрямоугольного сечения. Теплоотвод с решетки осуществляется водой, протекающей по периметру ре тетки. , Однако обеспечение требований высокой геометрической прозрачности и достаточной механической прЬчнЪстй при равномерном охлаждении по всей площади окна в таких решетках трудно выполнимо. Кроме тогВ, к недостат KaiM. таких кЬнструкций следует отнести то, что потери пучка в опорной решетке приводят к нагреву как самой решетки, так и , тем самЫм сокращая срок ее службы. Наиболее близким техническим реше нием яв1Ляется выпускное окно ускориТтеля электронов, в котором для пре дотвращения перегрева фольги опорная pemetka выполнена в виде последовательно - параллельной системы полых .охлаждающих трубок, подсоединенных к трубчатым коллекторам, расположенными по обеим Длинным сторонам вШОд ftOfО окна и соединенными по торцам в общую рамку, через которые подводится и отводится хладагент. Однако при значительной ширине, выпускного окна, достигающей нескольких десятков сантиметров, такой способ охлаждения не обеспечивает идентичностиг тепловых Тй механических нагрузок на фольгу по всей площади выводимого йучка. В связи с тем, что ячейки, образованные элементами опорной решётки имеют прямоугольную форму, условия теплоперёдачй для отдельных элементов фольги внутри ячейки н ёра&нозначны. Поэтому при нагревании фольга расширяется в различных направлениях элементарной .ячейки неодинаково, что приводит к появлению на фольге, повышенных локальных тепловых нагрузок и разрушению фольги. Целью изобретения является увеличение срока службы фольги выпускно,го окна. . Поставленная цель достигается тем, что в известном выпускном окне ускорителя з ЁШжёНных частиц, содержа- . щем охлаждаемую опорнзто решетку с коллекторамидляподвода и отвода хладагента,, укрепленную на вакуумной каме)е, и фольгу, вакуумноплотно установленную на решетке, опорная решетка вьшолнена из герметично соединенных между собой ячеек в виде многогранников с осевыми цилиндрическими отверстиями, а по периметру боковой поверхности многогранников вьтолнены кольцевые проточки, образу1кнциё при соединении охлаждающие каналы. На фиг. 1 изображено выпускное окно ускорителя электронов; на фиг. 2 - отдельные элементы опорной решетки.. Выходное окно (фиг.1) содержит опорную решетку 1 установленную н фланце 2 вакуумной камеры 3. Фольга 4 вакуумноплотно закреплена с. внешней стороны опорной решетки с помощью уплотнителя 5, прижимного фланца 6 и крепежных элементов 7. . Охлаждение осуществляется путем пропускания хладагента по каналам 8 от коллекторов 9, которые соединяются с перефирийной частью опорной решетки с противоположных сторон и служат ДЛИ подвода и отвода хлаД - агента./ . ; На фиг, 2 приведен элемент опорной решетки 1, состоящий из герметически соединенных.между собой шестигранников 10 с осевйми цилиндрическими отверстиями 11 и кольцевыми проточками 12 по периметру боковой поверхности 13, образующими при соединении каналы 8 для протока хлада--. :: гента. . Выпускное окно работает следуюшИм образом. При работе ускорителя хладагент поступает в подводящий коллектор 9 и, проходя по каналам 8, охлаждает все элементы 10 опорной решетки 1.

Отвод хладагента осуществляется с противоположной стороны опорной решетки через отводящий коллектор. Вследствие круглой формы элементарной ячейки и равномерного ее охлаждения теплоотвод от фольги в пределах каждой ячейки осуществляется одинаково по всем направлениям. Кроме того, эффективное охлаждение всех элементов опорной решетки позволяет увеличить теплообмен фольги

и опорной решетки, снизить ее рабочую температуру и тем .самым увеличить срок ее службы.

.

Результаты испытаний показали, что устройство работоспособно и обеспечивает более эффективные условия теплоотвода тепла при незначительных увеличениях затрат на изготовление по сравнению с известными конструкциями i- --

ВЫПУСКНОЕ ОКНО УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее охлаждаемую опорную решетку с коллекторами для подвода и отвода хладагента, укрепленную на вакуумной камере и фольгу, вакуумноплотно установленную на решетке, отличающеес я тем, что, с целью повьш1ения срока службы окна, опорная решетка выполнена из герметично соединенных между собой ячеек в виде многогранников с осевыми цилиндрическими отверстиями, а по периметру боковой поверхности многогранников выполнены кольцевые проточки, образзтощие при соединении охлаждающие каналы.