Устройство для формирования импульсных полей облучения

 

Изобретение может быть использовано , для формирования на физических установках импульсных полей облучения частицами высоких энергий с заданной дозой облучения в импульсе, Устройство для формирования импульсных полей облучения содержит постоян- Hbrfi электромагнит 10 с источником 11 постоянного тока, импульсные электромагниты 2 и 12 с источником 9 тока и источником 13 импульсного тока соответственно , мишень 4, коллиматор 5, пороговый дозиметр 6, линию управления 7 для передачи тактовых импульсов , линию управления 8 для передачи сигналавпорога дозы. Устройство позволяет уменьшить уровень облучения физического объекта между импульсами . 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН сю4 Н 05 H 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4112256/24-21 (22) 23.06,86 (46) 23.07.88. Бкп. М- 27 (72) Б.В.Просин, В.H,Лямин и Н.С.Брюханов (53) 621.384.6 (088.8) (56) Гридасов В.И. и др. Система быстрого сброса пучка на внутреннюю мишень ускорителя. Препринт СКУ 70-84.

Н.van Breugel, N.Siegel. Apulen

magnet system to modulate the beam

for герЫ cycling bubble chamber.

СЕКИ/SPS/81-13. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИМIIyJIbCHlIX ПОЛЕЙ ОБЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение может быть исполь„„SU, 1412012 А1 зовано,для формирования на физических установках импульсных полей облучения частицами высоких энергий с заданной дозой облучения в импульсе.

Устройство для формирования импульсных полей облучения содержит постоянный электромагнит 10 с источником 11 постоянного тока, импульсные электромагниты 2 и 12 с источником 9 тока и источником 13 импульсного тока соответственно, мишень 4, коллиматор

5, пороговый дозиметр 6, линию управления 7 для передачи тактовых импульсов, линию управления 8 для передачи сигнала, порога дозы. Устройство позволяет уменьшить уровень облучения физического объекта между импульсами. 4 ил.

1412012

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть применено для формирования на физических установках импульсных полей облучения частицами высоких энергий с заданной дозой облучения в импульсе.

Целью изобретения являетс!т уменьшение уровня облучения физического объекта между импульсами. 10

На фиг.1 схематично изображено устройство для формирования импульс- ° ных полей облучения, на фиг.2-4 временные диаграммы, поясняющие работу этого устройства. 15

Предлагаемое устройство содержит исходный пучок 1 в магнитооптическом канале транспортировки, первый импульсный магнит 2, пучок 3, идущий на мишень 4 и коллиматор 5, порого- 20 вый дозиметр 6, первую линию 7 управления для передачи тактовых импульсов, вторую линию 8 управления для передачи сигнала порorа дозы, источник 9 импульсного тока постоянной 25 длительности, постоянный электромагнит 10 с источником 11 тока, второй импульсный магнит 1? с источником 13 импульсного тока постоянной длительности. Вход линии 7 управления подключен к выходу тактовых импульсов порогового дозиметра, а выход - к входу синхронизации источника 13 тока второго импульсного магнита. Вход линии 8 управления подключен к выходу сигнала порога дозы дозиметра, а выход — к входу синхронизации источника 9 тока первого импульсного магнита. Постоянный и первый импульсный магниты подключены к своим источникам 40

11 и 9 тока одинаковой полярностью, а второй импульсный магнит 12 к своему источнику тока - обратной по отношению к первому импульсному магниту полярностью.

Устройство работает следующим образом.

Исходный пучок 1 направляется постоянным отклоняющим электромагнитом

10 под углом к оси канала транспортировки за пределы объекта облучения (объект может быть в зависимости от условий или сорта частиц мишень, щель коллиматора 5 или сам пороговый дозиметр 6). По сигналу запуска, поступающему на вход синхронизации источника 13 тока по линии 7 управления, включается импульсный магнит

12, который выводит пучок на ос.ь канала транспортировки, начиная тем самым рабочее облучение. При достижении требуемой дозы облучения от порогового дозиметра 6 в линию 8 управления поступает сигнал, запускающий источник 9 тока, вследствие чего импульсный магнит 2 отклоняет пучок от оси канала транспортировки назад, в сторону отклоненного постоянным магнитом положения за пределы объекта облучения, формируя тем самым широтно-импульсный режим облучения при неизменных длительностях отклоняющих воздействий на пучок.

На фиг.2 показана зависимость угла отклонения пучка Ы как функция времени при действии импульсных магнитов в отдельности, на фиг.3 — ™а же зависимость, но при совокупном действии всех трех магнитов. Величина „ соответствует углу отклонения, при котором пучок выходит за пределы объекта облучения. На фиг.4 показана зависимость интенсивности I во времени при условиях, соответствую-. щих режиму, показанному на фиг.3

Для создания импульса облучения с крутыми фронтом и спадом импульс отклонения, создаваемый вторым импульсным магнитом, должен иметь крутой фронт, плоскую вершину и практически любой длительности спад. Это относится к первому импульсному магниту, причем требование плоской вершины не является обязательным, если отклоняющая сила первого магнита превышает отклоняющую силу второго магнита. В этом случае допускается изменение амплитуды и неравномерности вершины импульса за пределами углового отклонения — Ж„ (фиг.3) . Необходимо лишь, чтобы длительность этого импульса на уровне — „ была не менее длительности полноамплитудного отклонения второго импульсного магнита.

Совокупность трех воздействий на пучок в указанной взаимосвязи приводит к подавлению паразитного облучения и получению импульсных пучков с заданной дозой в каждом импульсе, с крутыми фронтами и спадами импульсов облучения вне зависимости от пологих спадов импульсов отклонения (фиг.4).

Более крутой спад импульса облучения по сравнению с известным устройством, связанный с переходом в другую область времени отклонения, позволяет повысить точность дозировки, Кроме того, пред3 !4120 лагаемое устройство, обладающее независимым повторным импульсным воздействием на пучок, позволяет получать практически нулевую ширину импульса облучения, в то время как в известном из-за использования одного магнита и одного источника тока минимальная длительность импульса облучения равна сумме спада и фронта двух по- 1О следовательных и неперекрывающихся импульсов каждого цикла (фиг.2 и 3), а на практике — еще больше (за счет свойств коммутационной аппаратуры высокого уровня мощности). Расширение диапазона изменения длительности импульса рабочего облучения, обеспечиваемое применением предлагаемого устройства, особенно важно при значительных флюктуациях интенсивности пучка, выводимого из ускорителя. Оно позволяет работать при повьппенной средней интенсивности исходного пучка, обеспечивая запас в случае снижения интенсивности, и в то же время 25 за счет большей глубины регулирования позволяет избегать перегрузок в дозировке в случае ее повышения, поэтому точность дозировки выше.

Указанная -некритичность предлагаемого устройства к спадам импуЯьсного воздействия на пучок позволяет применять в качестве источников тока импульсных магнитов широко известные и хорошо отработанные схемы модулято- . ров с формирующей искусственной линией и тиратроном в качестве коммутатора. Импульсы, создаваемые этими модуляторами, обычно имеют крутой фронт и более пологий спад. !

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсных полей облучения, содержащее магнитооптический канал транспортировки пучка частиц, в котором расположены первый импульсный электромагнит, обмотка возбуждения которого подключена к источнику тока, мишень и/или коллиматор, отделенные от первого импульсного электромагнита пролетной базой, пороговый дозиметр, расположенный в зоне облучения, и две линии управления, вход первой из которых подключен к выходу сигнала так-. товых импульсов порогового дозиметра, вход второй линии управления подключен к выходу сигнала пороговой дозы, а выход второй линии управления подключен к входу синхронизации источника тока первого импульсного электромагнита, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения уровня облучения физического объекта между импульсами, в него введены последовательно расположенные постоянный электромагнит с источником постоянного тока и .второй импульсный электромагнит с источником импульсного тока, введенные электромагниты расположены перед первым импульсным электромагнитом, при этом полярность магнитного поля в постоянном и первом импульсном электромагните одинакова и противоположна полярности второго электромагнита, а выход первой линии управления подключен к входу синхронизации источника импульсного тока второго импульсного электромагнита.

Фиг. Г

Составитель Е. Громов

Редактор И.!Нулла Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Заказ 3676/58

Тираж 832 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/">

Производствешю-и".чнграфическое предприятие, r, Ужгор< л, уп. Пр