Резонансная система циклотрона

 

РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА ЦИКЛОТРОНА , содержащая бак, внутри которого на штоке установлен дуант, орган перестройки частоты в виде пере мещающихся многозвенных панелей и 1 г п 3 S LLL.L./.. / / /7 л// jf7 / / / /J л // / а { «% Sfei/:;; :ь.: ,v Ь Ц 5 /,.:j.../ ЕГ rsT T i :y itiai узел ввода вы6ок:очастот {ой мощности с кондуктивной связью, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью увеличения диапазона перестройки по частоте и упрощения резонансной системы, шток выполнен Т-образной формы, при этом перекладина штока закреплена на стенках бака с помощью изоляторов, концы пйнелей узла перестройки частоты шарнирно прикреплены к штоку в месте разветвления и к баку а элемент связи выполнен в виде гибкой металлической трубы, один конец которой гальванически прикреплен к панели, а другой выведен из бака через изолятор, ус- . тановленный в отверстии на стенке бака. U2.1

СОЮЗ СОЯ .ТСНИХ

ФЭЮЮ

РЕСПУБЛИК аа аи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f39 Д .ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3370723/18-21 (22) 23.12,81 (46) 23.07.84. Бюл. И- 27 (72) В.Г. Мудролюбов, И.Н. Олоне, Ю.В. Смирнов и А.M. Федоров (53) 621.384.6(088.8) (56) 1. Brit Pat N- 1305663, кл. Н 1 D, опублик. 07.02 73.

2. Богданов П.В. "Резонансная система компактного изохронного циклотрона", Препринт НИИЭФЛ

А-0372, ГК ИАЭ, Л, 1978 . (54)(57) РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА ЦИКЛОТРОНА, содержащая бак, внутри которого на штоке установлен дуант, орган перестройки частоты в виде перемещающихся многозвенных панелей и

= (др Н 05 Н 13/00 // Н 05 Н 7/02 узел ввода высокочастотной мощности с кондуктивной связью, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения диапазона перестройки

| по частоте и упрощения резонансной системы, шток выполнен Т-образной . формы, при этом перекладина штока закреплена на стенках бака с помощью изоляторов, концы панелей узла перестройки частоты шарнирно прикреплены к штоку в месте разветвления и к баку, а элемент связи выполнен в виде гибкой металлической трубы, один конец которой гальванически прикреплен к панели, а другой выведен из бака через изолятор, ус- . тановленный в отверстии на стенке бака.

1029819

Предлагаемое изобретение относится к области ускорительной техники, а именно — к ускоряющим системам цкклотронов с дкапазонной перестройкой частоты.

Известна резонансная система циклотрона, содержащая бак,. плакировку, шток, выполненный в виде раэветвленногo проводника, изоляторы, орган перестройки частоты, элемент связи резонансной системы к высокочастотного генератора. Орган перестройки частоты выполнен г виде подвижной закоротки с контактными элементами, посредством которых осуществляется гальванический контакт между закороткой и штоком и эакороткой и баком, связь между генератором и резонансной системой емкостная (11.

Недостатком системы янляе гся низкая надежнрст?>. Одна кэ причин этого недостатка обусловлена наличием емкостной связи резонатор-генератор.

Как показ?»кает опыт работы на циклотронах с емкостной связью резонаторгенератор, в резонаторах имеют место пробок н узле связи. Надежность сис..е ы снижается также из-за применения н качестве органа перестройки частоты плунжера со скользящими контактамк, которые подгорают или при;,аринаются к штоку кли саку п1 к ii c»т ач:> n>>ir c: cc> Й мощно с "к о r генератор;, Для устранения этого дефекта необходимы остановки работы циклотрона.

Наиболее близким техническим решением является резонансная система цкклотрона с панельной перестройкой частоты, состоящая из бака, плаккровкк, штока, один конец которого прикреплен к задней стенке бака, а к другому концу прикреплен дуант,. орган перестройки частоты выполнен н эк, = многозненных панелей, каждая кз которых одним концом прикреплена к гередней стенке бака, а другим концом к его задней стенке. Электри— ческий контакт между звеньямк пане-. лей, а также между баком и звеньями осуществлен гибкими элементамк (2 ).

Низшая частота н системе реализуется прк наибольших зазорах панель шток, ньсшая — при накм» ньшкх зазорах лавель — шток. Во всех положениях па" .ли и шток имеет гальванический к .ii . акт м»>жд>> rrб(\й тол ко со стороны задней стенки бака, и не имеют гальванщческого контакта со стороны передней стенки бака.

Недостатком этой системы являются большие поперечные габариты при необходимости реализации трехкратного перекрытия по частоте. Для уменьшения поперечных размеров н этой системе панелями осуществляется перестройка по частоте в 2,1—

2,2 раза,. а оставшаяся часть диапазона частот перекрывается перемещением триммера, установленного в горловине около дуанта, что усложняет конструкцию системы. Связь между резонансной системой и генератором— кондуктивная, причем элемент связи закреплен неподвижно. Прк такой конструкции элемента связи входное сопротивление системы по диапазону частот изменяется в широких пределах. Для создания генератору благоприятного режима работы связь генератор — резонансная система регулируется дополнительной емкостью, установленной в тракте генератор система. Наличие дополнительной емкости также усложняет конструкцию этого узла.

Целью изобретения является увеличение диапазона перестройки по частоте и упрощение резонансной системы цкклотрона.

Цель достигается тем, что в резонансной системе цкклотрона, содержащей бак, внутри которого на штоке установлен дуант, орган перестройки частоты в виде перемещающихся многозненных панелей и узел ввода мощности с кондуктивной связью, шток выполнен Т-образной формы, при этом перекладина штока закреплена на стенках бака с помощью изоляторов, концы панелей узла перестройки частоты прикреплены шарнирно к штоку в месте разветвления и к баку, а эле.— мент связи выполнен в виде гибкой металлической трубы, один конец которой гальванически прикреплен к панели, а другой выведен из бака через изолятор, установленный в отверстии на стенке бака.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемой резонансной системы циклотрона; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Резонансная система циклотрона состоит из бака, содержащего заднюю

10298

3 стенку 1, боковые стенки 2 и переднюю стенку 3, плакировки камеры 4, дуанта 5, штока 6, который выполнен в виде разветвленного проводника

Т-образной формы, к одному ответвлению которого прикреплен дуант 5, а перекладина штока посредством изоляторов 7 прикреплена к баку (на чертеже шток прикреплен к боковым стенкам 2 бака); органа перестройки час- 10 тоты, выполненного в виде двух трехзвенных панелей 8, один конец которых прикреплен к штоку 6 в месте разветвления, а второй конец — к баку в районе стыковки задней и боковой l5 стенок 1, 2, звенья панели между собой, а также к баку и штоку прикреплены шарнирно, а электрический контакт обеспечивается гибкими проводящими фольгами элемента 9 связи резонансной системы н генератора 10, причем элемент связи выполнен в виде гибкой трубы, один конец которой прикреплен к среднему звену панели 8, а второй конец выведен из полости системы через изолятор 11, установленный в отверстии 12 бака, и стыкуется с внутренним проводником коаксианьной линии 1 3, через которую

-поступает высокочастотная мощность от генератора. Изоляторы 7 прикреплены к баку фланцами 14. Гибкая трубка представляет собой сильфон, или набор цилиндрических трубок с сильфонами между ними. К плакировке про35 тив дуанта 5 прикреплена противодуантная рамка 15.

Возможно закрепление штока 6 и на передней стенке бака 3 с исполь- 40 зованием изоляторов 7, а также другие варианты крепления Т-обраэногo штока. t9 4

Высокочастотный ввод целесообразно размещать на расстоянии, равном !

/4 высоты бака у верхней боковой стенки, так как в этом случае труба подвергается наименьшему прогибу.

Предлагаемая разонансная система работает следующим образом. При поступлении высокочастотной мощнос-. ти от генератора 10 через коаксиальную линию 13 и элемент 9 связи в системе возбуждаются высокочастотные колебания. Ускоряющее электрическое поле возбуждается в зазоре дуант — противодуантная рамка. Взаимодействуя с полем, заряженные частицы преобретают кинетическую энергию. Перестройка частоты системы осуществляется перемещением панелей иэ положения "а" в положение "в . С перемещением панелей изменяется и положение элемента 9 связи в полости резонатора. При возбуждении системы на высокой частоте площадь витка связи, ограниченная контуром е-d- с -Х, максимальная, на низкой частоте — минимальная (контур е -dc — f ).

Таким образом, связь система-генератор изменяется одновременно с перемещением панелей (с изменением частоты). Это перемещение позволяет обеспечить требуемое резонансное сопротивление в месте подключения генератора и обеспечить ему наилучший режим работы.

Использование предложенной резонансной системы позволяет, при упрощении конструкции, улучшить надежность циклотрона за счет устранения согласующих конденсаторов в тракте связи генератора и резонансной системы, а также увеличить диапазон перестройки частоты.

1629819

Редактор П, Горькона Текред М ° На Корректор Л екто М. Демчик

Заказ 5502 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4