Устройство для регулирования и оптимизации амплитудной программы ускоряющего напряжения синхроциклотрона

 

Союз Соввтских

Соцмалмстмчвсмнх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

< " 4?5948.1 l

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлеио17.09.73 (2! ) 1959563/26-25 с присоединеиием заявки № (23) Приоритет (5!) М. Кл, Н 05 Н 13/02

Гесударстввнный квмвтвт

СССР вв диам кзвбрвтвев н вткрытвй

Опубликовано 25.07.79.Бюллетень № 27 (53) УДК 621.384.. 66(088.8) Дата опубликования описания 28.07.79 (72} Авторы изобретения

Н. К. Абросимов, A. B. Куликов и Г. Ф. Михеев

Ленинградский институт ядерной физики им. E. П. Константинова (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ

АМПЛИТУДНОЙ ПРОГРАММЫ УСКОРЯЮШЕГО

НАПРЯЖЕНИЯ СИНХРОЦИКЛОТРОНА

1 2

Изобретение относится к области ускорительной техники.

Известны устройства для регулирования и оптимизации амплитудной программы ускоряющего напряжения синхроциклотрона, содержащие выпрямитель анодного питания, мощный ключевой манипулятор и регулятор ускоряющего напряжения.

Однако в этих устройствах регулировка ускоряющего напряжения осуществляется частично, а использование для регулировки сеточной модуляции мощного высокочастотного генератора связано с необходимостью применения мощных модуляционных устройств.

Бель изобретения - получение максимально возможной интенсивности пучка при заданной величине мощности, рассеиваемой в высокочастотной системе синхроциклотрона.

Это достигается тем, что регулятор ус-2О коряющего напряжения выполнен в виде частотно-импульсного генератора, подключенного через разделительный трансформатор к входу ключевого манипулятора, ий: тегрирующего фильтра и модулятора частотно-импульсного генератора, синхронизированного с оборотами вариатора частоты и являющегося формирователем закона изменения амплитудной программы ускоряющего напряжения.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство состоит из выпрямителя 1 анодного питания, мощного ключевого манипулятора 2 с интегрирующим фильтром

3 на его выходе. Ключевой манипулятор

2 предназначен для ключевания анодного питания, подаваемого на высокочастотный генератор 4, а также для регулирования закона его амплитудной программы. Генератор 4, вариатор 5 частоты и дуант 6 ускоряющей системы образуют резонансную систему синхроциклотрона. Управление ключевым манипулятором 2 осуществляется по его входу через разделительный трансформатоо 7 генеоатором 8 ма

47 Г>948

3 нипуляционных импульсов с частотно-импульсным управлением. Частотно-импульсное управление генератора 8 осуществляется модулятором 9, являющимся формирователем закона изменения амплитудной программы и синхронизированным с оборотами вариатора 5 частоты для синхрон» ного изменения масштаба времени амплитудной программы (цепь 10).

Работа регулятора ускорякипего напряжения поясняется диаграммой идеализиро-. ванной проходной характеристики AB мощ. ного ключевого манипулятора 2. Mammyляционный импульс входного напряжения со стороны вторичной обмотки раздели- 15 тельного трансформатора 7 длительностью Т соответствует времени, в течение которого на высокочастотный генератор

4 подается анодное напряженпе14„. Временной интервал Т соответствует време- 20 ни, в течение «оторого на высокочастотном генераторе 4,отсутствует анодное напряжение. Временные интервалы манипуляции Тц, Tg Tg, задаются с помощью обычных схем синхронизации, следящих за положением лопаток ротора вариатора 5.

Импульс входного напряжения манипуляции, вырабатываемый генератором 8, дополнительно модулируется частотно-импульсным методом при помощи модулятора ЗО

9 и состоит из узких прямоугольных импульсов длительностью 1, и периодом следования 1 .

За время рабочего цикла Т рабочая точка манипулятора многократно перебрасывается по регулировочной характеристике АБ из состояния "полностью закрыт" (точка А) в состояние "полностью открыт" (точка Б} и наоборот.

На выходе ключевого манипулятора 2 40 находится интегрирующий фильтр 3, который сглаживает пульсации выходного напряжения, поступающего на анод высокочастотного генератора -1. При этом величина анодного напряжения зависит от соотношения интервалов (и (-.

Регулирование периода следования импульсов т позволяет плавно менять анодное напряжение на высокочастотном генераторе, и, следовательно, амплитуду ускоряющего напряжения синхроциклотрона.

Изменяя период модуляции импульс=ов t по специальному закону можно получить любой закон изменения анодного напряжения и, следовательно, получить любую форму амплитудной программы синхроциклотрона. Так как ключевой манипулятор 2 постоянно работает в режиме "закрыт QTKpbIT, то ПОлучаемый закон изменеш|я амплитудной программь является в большой степени стабильным, определяемым стабильностью выпрямителя анодного питания.

Формула изобретения

Устройство для регулирования и оптимизации амплитудной программы ускоряющего напряжения синхроциклотрона, содержащее выпрямитель анодного питания, ключевой манипулятор и регулятор ускоряющего напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения интенсивности пучка при заданной величине мощности, рассеиваемой в высокочастотной системе синхроциклотрона, регулятор ускоряющего напряжения выполнен в виде частотно-импульсного генератора, подключенного через разделительный трансформатор к входу ключевого манипулятора, интегрирующего фильтра и модулятора частотно-импульсного генератора, являющегося формирователем закона изменения амплитудной программы ускоряющего напряжения.