Цилиндр Фарадея Советский патент 1983 года по МПК H05H7/00 

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть и ;г1ользонано для измерений тока пучков заряженных частиц.

Известно измерительное устройств содержащее цилиндр Фарадея 1J .

Существенным недостатком устройства является малая допустимая тепловая мощность,г так как требование хорошей электрической изоляции поглотителя для уменьшения .токов утечки приводит к необходимости увеличения объема диэлектрика, обладающехо низкой теплопроводностью. Требование хорошей электрической иЗоляции и высокой допустимой мощности является существенно противоречивым. Кроме того, при интенсивных Потоках излучения диэлектрик сильно изменяет свои характеристики, что приводит к дополнительному ухудшению точности.

Известно также устройство 2 , содержащее вакуумный кожух, внутри которого расположен поглотитель пучка с элементами для подавления вторичной эмиссии, гальванически связанный через вакуумный вывод с измерительной схемой и изолированный от кожуха, и систему охлаждения

Недостатком указанного устройства является необходимость перемещения кожуха и поглотителя один относительно другого, что .требует повышенной механической прочности изолирующих подшипников, связанный с большим весом перемещаемых элементов. За счет невысокой износоустойчивости изолированных материалов может значительно снижаться надежность конструкции. Разогрев цилиндра под действием пучка может вызывать заклинивание конического соединения и . в этом случае трегбуетс значительная мощность электродвигателя. Достижение хорошего теплового контакта между охлаждаемым кожухом и поглотителем требует сложной механической обработки и усложняет технологию изготовления устройства.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной.надежности и получение более плотного теплового контакта.

Поставленная цель достигается тем, что в из.вестном цилиндре Фарадея , содержащем (ракуумный кожух, внутри которого расположен поглотитель пучка с элементами для подавления вторичной эмиссии, гальванически связанный через вакуумный вывод с измерительной схемой и изолированный от кожуха и систему охлаждения, система охлаждения, цилиндра выполнена в виде металлических полых башмаков, соединяющихся между собой с помощью гибких трубчатых элементов и имеющих располагающиеся вне вакуумного кожуха ВЕЛВОДЫ для подключения к системе циркулирующего в по-. лостях башмаков хладагентов, которые крепятся к кожуху с помощью гибких

воссоединений, например, сильфонов, с возможностью перемещения башмаковвнутри кожуха для осуществления теплового контакта с поглотителем, который неподвижно на изолйторах крё15 пится-к кожуху, кроме того, поглотитель выполнен в .виде параллелепипеда, а поверхности башмаков, имеющих возможность соприкосновения с поглотителем, выполнены плоскими.

20 На фиг. 1 и фиг. 2 даны две проекции цилиндра. Конструкция цилиндра содержит поглотитель 1 пучка, который неподвижно крепится, с помощью опорных изоляторов 2 в вакуумном

25 кожухе 3. Полуцилиндрические полые башмаки 4 изолированы от. атмосферы и крепятся к кожуху с помощью сильфонов 5. Между собой два башмака сообщаются с помощью сильфонных тру30 ®Р®з которые из одной полости в другую может циркулировать дода. Водяные выводы штуцера 7 жестко связаны с башмаками и через сильфоны 5 выведены наружу вакуумjHoro объема. Гальванический вывод на фигурах не показан и может осуществляться в любом месте.

Устройство работает следующим образом. В режиме съема тепла баимаки 4 плотно прилегают к .поглотителю 1, через полости башмаков прогоняется хладагент, а съем тепла осуществляется через тонкие металлические стенки. В режиме кратковременных изменений через сильфоны 5 маки: оттягиваются, механизмом от поглотителя и оказываются изолированы на корпус через несущие -изоляторы 2.

Техническая эффективность цилиндра заключается в возможности в 5-7 раз увеличить срок службы конструкции, значительно уменьшить вероятность отказов по сравнению с аналогичным устройством за счет иск25лючения износа изоляторов в процессе работы и возможности заклинивания соприкасающихся.поверхностей. Одновременно можно на порядок и более снизить мощность, потребляемукмеханизмом перемещения.

Фиг. 2

1. ЦИЛИНДР ФАРАДЕЯ, содержащий вакуумный кожух, внутри которого расположен поглотитель пучка с элементами для подавления вторичной эмиссии, гальванически связанный через вакуумный вывод с измери-•тельной схемой и изолированный отI кожуха, и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной.надежности, система охлаждения ци-" линдра выполнена в виде металлических полых башмаков, соединяющихся между собой с помощью гибких трубчатых элементов и имеющих располагающиеся вне вакуумного кожуха выводы для подключения к системе циркулирующего в полостях башмаков хладагента, которые крепятся к кожуху с, помощью гибких соединений, например, сильфонов, с возможностью перемещения башмаков внутри кожуха, при этом поглотитель неподвижно на изоляторах крепится к кожуху.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения более плотного теплового контакта, поглотитель выполнен в виде параллелепипеда, а поверхности башмаков, имеющих возможность со- прикоснс5вения с поглотителем, выполнены плоскими.S(Л