Способ изготовления диафрагмы для фокусировки или отсечки излучения

 

Изобретение относится к ускорительной технике, а более конкретно - к способам изготовления диафрагм, используемых в ускорителях тяжелых частиц для фокусировки или отсечки излучения. Цель изобретения - повышение срока службы диафрагмы. Для этого диафрагму изготавливают путем нанесения на медную пластину слоя ниобия путем бомбардировки пластины диспергированным взрывом жидким ниобием . 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 I) (51)5 G 21 К 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784433/25 (22) 17.01.90 (46) 15.04.92. Бюл. № 14 (71) Научно-исследовательский институт вы-. соких напряжений при Томском политехническом институте им, С,М, Кирова и

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им, С.М, Кирова (72) Е.И. Азаркевич, А,П, Ильин и В.В. Полонский (53) 621.3,038.6 (088.8) (56) Заявка ЕПВ ¹ 0115579, кл. G 21 К 1/04, 1984.

Труды международного совещания по циклотронам и их применению, Бехине, ЧССР, 1985. Дубна: 1985.с. 78-80

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для диафрагмирования или- отсечки потоков корпускулярного излучения, в частности в циклотронах, синхроциклотронах и других ускорителях тяжелых заряженных частиц.

Известен способ изготовления диафрагмы для фокусировки или отсечки излучения, заключающийся в изготовлении дифрагмы из двух металлических пластин, расположенных под острым углом к потоку частиц. Поверхность диафрагмы, обращенную к потоку частиц, закрывают плоскими графитовыми пластинами.

Недостатком этого способа является низкий срок службы диафрагмы из-за распыления графита. Кроме того, наличие графита не позволяет использовать диафрагму в высоковольтных вакуумных системах (в ускорителях), так как он загрязняет изолято(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИАФРАГМЫ ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ ИЛИ ОТСЕЧКИ

ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к ускорительной технике, а более конкретно- к способам изготовления диафрагм, используемых в ускорителях тяжелых частиц для фокусировки или отсечки излучения. Цель изобретения— повышение срока службы диафрагмы. Для этого диафрагму изготавливают путем нанесения на медную пластину слоя ниобия путем бомбардировки пластины диспергированным взрывом жидким ниобием. 1 ил. ры. В результате этого устройство перестает работать, Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления диафрагмы для фокусировки или отсечки излучения, выбранный нами за прототип, заключающийся в креплении на рабочую поверхность металлической пластины с отверстием накладки из молибдена.

Недостатком известного способа является малый срок службы диафрагмы из-за интенсивного разогрева накладки и эрозии, что, в свою очередь, обусловлено слабым контактом между накладкой металлической пластиной.

Цель изобретения — повышение срока службы диафрагмы.

Пример. Для метания и диспергирования жидкого ниобия выбран метод электрического взрыва фольг, при котором

1727176

Формула изобретения

Способ изготовления диафрагмы для фокусировки или отсечки излучения, заключающийся в нанесении на рабочую поверхность медной пластины с отверстием радиационно стойкого металлического покрытия, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы диафрагмы, производят нанесение ниобиевого покрытия путем бомбардировки медной пластины ниобием, диспергированным путем взрыва ниобиевых фольг.

С оксл жбы

Мате иалы

Способ

Медь+ ниобий

Медь с молибденовой накладкой

2200

Предлагаемый

П ототип

900

7

Составитель А,П.Ильин

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Шитев

Заказ 1281 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 металл нагревается до 10 К, разрушается

4 на капли и ускоряется до 1 — 2 км/с.

При осуществлении способа использовалось устройство для электрического взрыва фольг, принципиальная схема которого представлена на чертеже, Источник 1 пита- 5 ния (ВС-50 — 50) соединен с батареей 2 конденсаторов емкостью С = 400 мкФ, Ниобиевая фольга 3 толщиной 50 мкм и длиной 40 мм закреплена в держателе 4. Батарея 2 конденсаторов разряжается на фольгу 10

3 с помощью разрядника 5. На расстоянии г от фольги 3, равном г = 75, где h — толщина фольги, устанавливалась медная пластина 6 (35 х 55 мм ) с формированной в ней овальным отверстием (1,5 см ). 15

Способ осуществляют следующим образом.

В медной пластине площадью 35 х 55 мм и толщиной 5 мм формируют овальное отверстие путем высверливания, шлифовки 20 и полировки. От источника 1 питания заряжается батарея 2 конденсаторов до напряжения 4 кВ, С помощью разрядника 5 батарея 2 конденсаторов разряжается на ниобиевую фольгу 3. При этом запасенная в 25

LC-контуре энергия составляет 1,3-1,5 от энергии сублимации материала 4,5 — 4,8 кДж фольги. При последовательном взрыве 12 одинаковых ниобиевых фольг происходит бомбардирование медной пластины 6 дис- 30 пергированным жидким ниобием, за счет чего образуется плотный слой ниобия толщиной 130 мкм, По данным металлографического анализа толщина переходного слоя, обеспечивающего тесный контакт покрытия с пластиной, составляет 13 мкм.

Установленная в циклотроне У-120 диафрагма, изготовленная предлагаемым способом с нанесением слоя ниобия, проработала 2200 ч.

В таблице приведены данные испытаний предлагаемого способа и способа-прототипа.

Из полученных данных следует, что срок работы диафрагмы, изготовленной по предлагаемому способу, составляет 2200 ч, а по способу-прототипу 900 ч, что повышает срок службы в 2,3 раза.