Линейный индукционный ускоритель
О П И С А Н И Е 270913
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 10Х11!.1968 (№ 1262477/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 04.Х!.1971. Бюллетень ¹ 34
Дата опубликования описания 28.II.1972
МПК Н 05h 9/00
Комитет по делам ивооретвниЙ и открытиИ при Совете Министров
СССР
УДК 621.384.6 (088.8) -: 1
Авторы изобретения
В. С. Босамыкин и А. И. Павловский
Заявитель
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
Изобретение относится к ускорительной технике.
В известных линейных индукционных ускорителях ускоряющее напряжение во вторичном контуре, каждого индуктора создается при колебательном разряде сосредоточенной емкости на первичную сосредоточенную индуктивность. При этом ускоряющее напряжение имеет косинусоидальную форму, что ограничивает импульсную мощность ускорителя.
Для повышения мощности в предлагаемом линейном индукционном ускорителе каждый индуктор выполнен в виде тороидальной линии с распределенными параметрами, с одного конца которой в зазоре линии включен кольце вой коммутатор, а с другого конца линии подключен резистор.
На чертеже изображены схемы индукторов, обеспечивающих прямоугольные импульсы ускоряющего напряжения. Другие варианты могут отличаться взаимным расположением элементов рассматриваемой цепи.
Уложенная (а) или свернутая (б) в виде тора длинная линия с высоковольтной пластиной 1, имеющая в зазоре АБ кольцевой коммутатор 2, вместе с заземленным экраном
АВГД образует отдельный индуктор ускорителя. Работа индуктора аналогична работе коаксиального кабеля, который одновременно закорачивается с одного конца, а с другого включается в случае, исто активной нагрузки на сопротивчение 8 величиной R. При замыкании при помощи коммутатора 2 зазора
АБ линия начинает разряжаться через зазор
БД и коммутатор 2 на сопротивление 8 ускоряющего промежутка ЕЖ, к которому приR кладывается напряжение Ь = Uo где
Я- - р
10 У, — зарядное напряжение линии, а р — ее волновое сопротивление. (Линия тороидальной конструкции не является однородной, поэтому под р здесь подразумевается максимальное значение волнового сопротивления).
15 Амплитуда и форма импульсов ускоряющего напряжения зависит от соотношения между величинами R» р. Максимальная нанряженность электрического поля в ускоряющем зазоре достигается при 1 )) р.
20 I
Через время т =, где L — длина линии
V и V — скорость распространения волны, напряжение в ускоряющем промежутке меняет
25 знак вследствие прихода волны тока, вызванной закорачиванием зазора АБ. С этого момента напряжение меняет знак через интервалы времени 2т. Процесс носит затухающий характер вследствие активных потерь в ком30 мутаторе, линии и нагрузке.
270913
Составит сл ь Н. Соло вьев
Тсхрсд 3. Тарапенко
Редактор Н. Михайлова
Корректоры: Е. Миронова и Т. Миронова
Заказ 47/6 Изд. № 10 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ 1(омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 5I(-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Для уменьшения активных потерь в линии проводящие пластины, образующие индуктор, должны иметь толщину, большую глубины скин-слоя текущих по ним токов.
Фронт первого импульса напряжения в ускоряющем промежутке ЕЯ(при Л )) р в основном определяется временем развития разряда в коммутаторе и его паразиткой индуктивностью. Магнитный поток, возникающий в индукторе, является тороидальным и замкнутым. Если индуктор собран из нескольких однородных линий, соединенных параллельно, то ширина радиальных зазоров между ними ограничивается допустимой величиной нетороидальных потоков рассеяния, которые уменьшают величину ускоряющего напряжения.
Использование данной линии позволяет получать прямоугольные импульсы ускоряющего напряжения, что обеспечивает монохроматичность энергии ускоренных частиц.
Подобные ускоряющие системы особенно выгодно использовать в линейных индукционных ускорителях для получения одиночных или серий импульсов тока пучка заряженных
5 частиц с амплитудой ) 104A, работающих с малой (= 0,1 ги) частотой повторения.
10 Предмет изобретения
Линейный индукционный ускоритель заряженных частиц, содержащий индукторы и ускорительный тракт, отличающийся тем, что, с
15 целью повышения мощности ускорителя, каждый индуктор выполнен В виде тороидальной линии с распределенными параметрами, с одного конца которой в зазоре линии включен кольцевой коммутатор, а с другого конца ли20 нии подключен резистор.
