Устройство для облучения электронами Советский патент 1982 года по МПК H05H5/00 

Изобретение относится к ускорителям электронов простого действия, в частности для радиационной технологии.

Подавлякнцее большинство выходных устройств ускорителей выполняется по принципу сканирования сфокусиррванного электронного пучка системой катушек

Однако данные устройства такого типа имеют ограничение по ширине зоны облучения, так как при сканировании на большие углы возникает значительная неравномерность облучения, прежде всего вследствие потерь в фольге выпускного окна по краям зоны облучения.

Известно также устройство для облучения электронами, содержащее О-образный отклоняющий магнит и электрон ный источник с накаливаемым 12.

Известное устройство обеспечивает наиболее протяженную зону облучения, .равную длине О-образного магнита. Однако это устройство с бегущим полем является сложным, так как, во-первых, оказывается сложной схема питания электромагнитного бегущего поля и, во-вторых, работа на переменном поле

Вызывает дополнительное усложнение камеры развертки, поскольку необходимо принимать меры по устранению влияния стенок камеры на работу электромагнита в режиме переменного поля.

Цель изобретения - упрощение устройства, достижение предельно возможной ширины поля облучения и возможность регулирования ширины поля облу10чения.

Поставленная цель достигается тем, что магнит выполнен как магнит стационарного поля, ось электронного пучка от источника наклонена к вход15ной плоскости магнита, а катод выполнен линейным и расположенным в средней плоскости магнита.

Кроме того, в устройство введен по крайней мере второй магнит стацио20нарного поля, входная плоскость которого наклонена к пучку первого магнита.

Причем магнит выполнен вращаемым вокруг оси, перпендикулярно средней

25 плоскости магнита и снабжен регулятором индукции в рабочем зазоре магнита.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, общий вид;

30 на фиг. 2 - траектории электронов от источника до обрабатываемой поверхности; на фиг. 3 - вариант Выполнени О-образного электромагнита, показанного со стороны входной плоскости} на фиг. 4 - вариант выполнения предлагаемого устройства с двумя отклони ющими магнитами. Электронный источник с линейным катодом 1 формирует с помощью фокуси рующего 2 и ускоряющего электродов 3 ленточный пучок 4. Пучок направлен наклонно к входной плоскости магнита и находится в ее средней плоскости между полюсами 5 и б. После отклонения пучок направляется на обрабатывающийобъект 7, например рулонный материал, перемещаемый в направлении показанном стрелкой. В варианте с двумя отклоняющими магнитами (Фиг.4) пучок из первого направляется наклон но к плоскости второго магнита с пол сами 5,б и далее на обрабатываемый 1атериал. Ленточный пучЬк 4 рассматривают ка совокупность линейных пучков (фиг.2) которые пересекают входную плоскость магнита под одним и тем же углом. Между полюсами магнита кажды. пучок движется по окружности с радиусом кривизны Р f CH). где Е - энергия электронов; Н - напряженность магнитного Подбором индукции в зазоре, например изменением тока возбуждения электромагнита при заданной энергии частиц и ширине его полюсов, обеспечивают траектории электронов на выходе, перпендикулярные выходной Плоскости электромагнита, поверхнос ти фольги и поверхности обрабатываемого объекта. Одинаковый угол вхождения частиц ленточного пучка в магнит обеспечивает автоматически равномерное расширение пучка на длину L l/sinoL, где 1 - длина катода; оС- угол входа. Отклоняющий магнит может быть выполнен простой формы в виде 0-обр ного электромагнита (фиг. 3) с обмо кой постоянного тока 8 (лобовые час обмотки не показаны). Такие магниты широко применяются в ускорительной технике и их конструирование не пред ставляет принципиальных трудностей. Поскольку для стационарного режима магнитопровод может быть выполнен из стальных блоков, он может выполнять функции части биологической защиты радиационной установки. Кроме того, с переходом на ускоряющую систему с пучком, наклоненным под малым углом к горизонту, сокращается вертикальный размер радиационной установки, что также приводит к уменьшению размеров и веса защиты, а также веса опорных конструкционных элементов, Во время эксплуатации радиационной установки возникает необходимость облучения материалов разной ширины, при этом необходимо соответствующее изменение ширины поля облучения. Предлагаемое устройство осуществляет указанную регулировку простым поворотом магнита в плоскости ленточного пучка с изменением угла входа, при этом перпендикулярное траектории электронов к плоскости фольги обеспечивается регулировкой индукции в рабочем зазоре магнита, например регулировкой тока возбуждения обмотки. Формула изобретения 1.Устройство для облучения электронами , содержащее О-образный отклоняющий магнит и электронный источник с накаливаемым катодом, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, магнит выполнен как магнит стационарного поля, ось электронного пучка от источника наклонена к входной плоскости магнита, а катод выполнен линейным и расположенным в средней плоскости магнита. 2.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что, с целью Достижения предельно возможной ширины поля облучения, в устройство введен по крайней мере второй магнит стационарного поля, входная плоскость которого наклонена к пучку первого магнита. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью возможности регулирования ширины поля облучения, магнит выполнен вращаемым вокруг оси, перпендикулярной средней плоскости магнита, и снабжен регулятором индукции в рабочем зазоре магнита. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №3469139,кп.313-74. опублик. 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 516329, кл, Н 05 Н, 1975 (прототип) .