Ускоритель электронов прямого действич

 

852144

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.03.80 (21) 2891090/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 05 Н 5/00

Государственный комитет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания (53) УДК 621.384.6 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. П. Амелин и В. С. Пак (71) Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте 1 им. С. М. Кирова (54) УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для получения сильноточных пучков микросекундной длительности.

Известно устройство, содержащее ии- 5 дуктивный накопитель и расположенные внутри него и соосно с ним катод и анод (1).

В известном устройстве магнитное поле индуктивного накопителя одновременно в1ы- 10 полняет функции фокусирующего пучок магнитного поля.

Недостатком известного устройства является ограниченная длительность импульса тока электронного пучка, что обуслов- ц5 лено замыканием зазора анод †кат катодной плазмой, Известен ускоритель электронов прямого действия, содержащий индуктивный накопитель, выполненный в виде соленои- 20 да с выводами на торцах, к которым подключены соосно располо>кенные и размещвнные внутри соленоида взривоэмиссионный катод н цилиндрический анод 12).

В известном устройстве обмотка - соле- 25 иоида выполнена с равномерным распределением витков по его длине. Для увеличения длительности импульса тока пучка анод выполнен в виде пустотелого цилиндра, в полости которого расположен допол- рр иительный фокусирующий соленоид. Фокусирующий соленоид обеспечивает создание неоднородного и увеличивающегося в направлении or катода к аноду магнитного поля, за счет чего увеличивается длительность импульса электронного тока.

Недостатком известного устройства являются его большие габариты, что связано с установкой в ием дополнительного соленоида.

Цель изобретения — уменьшение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в ускорителе электронов прямого действия, содержащем индуктивный накопитель, выполненный в виде соленоида с Fi тводами на торцах, к которым подключены соосно расположенные размещенные внутри соленоида взрывоэмисснонный катод и цилиндрический анод, соленоид выполнен с увеличивающимся количеством витков на единицу длины в направлении от торца с выводом, подключенгрм к катоду, к торцу с выводом, подключенным к аноду.

На фиг. 1 дана схема устройства; на фиг. 2 — зависимость напряжения U от координаты Х вдоль оси соленоида на его длине /, причем кривая а соответствует прототипу, а кривая б — изобретению.

Устройство содержит индуктивный на852144 копитель 1 с выводами 2 и 3, расположенными на торцах, к которым подключены соответственно катод со взрывной эмиссией

4 и цилиндрический анод 5.

Зависимость числа витков в соленоиде от продольной координатная Х в одном из частных случаев может быть определена по формуле

g7 = g,(1 + х ), где W — количество витков на расстоянии Х от вывода, соединенного с катодом; а — постоянный коэффициент; Х вЂ” текущая координата, причем 0<Х<1, где 1— длина соленоида.

Устройство работает следующим образом.

При запитывании индуктивного накопителя от источника тока и дальнейшем прерывании тока, в соответствии с законом электромагнитной индукции на его выводах 2 и 3 появляется ЭДС, пропорциональная квадрату числа витков и скорости изменения тока.

Поэтому в случае, когда количество витков в соленоиде будет изменяться по его длине по линейному закону, как это было в прототипе, распределение напряжения по длине будет существенно нелинейным и иметь приблизительно квадратичную зависимость от длины (на фиг. 2, кривая а). Так как большая часть напряжения сосредоточена на последних витках, приходится значительно усиливать изоляцию, что ведет к увеличению поперечн)ых и продольных размеров устройства, Поэтому, изменяя количество витков на единицу длины вдоль соленоида, можно получить иное, например линейное распределение напряжения (фиг. 2, кривая б).

Такое распределение получается при зависимости числа витков от длины, задаваемой выше приведенной расчетной формулой, Равномерное распределение электрического поля облегчает высоковольтную изоляцию, что сокращает габариты ускорителя, одновременное создание нарастающего от катода к аноду магнитного поля, как и

1О в прототипе, увеличивает длительность импульса тока. При этом, в отличие от прототипа, отпадает необходимость в установке дополнительного соленоида, что также сокращает габариты.

Формула изобретения

Ускоритель электронов прямого действия, содержащий индуктивный накопитель, выполненный в виде соленоида с pl водами на торцах, к которым подключены соосно расположенные и размещенные внутри соленоида взрывоэмиссионный катод и цилиндрический анод, отл и ч à 10 щи и с я

2Б тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, соленоид выполнен с увеличивающимся количеством витков на единицу длины в направлении от торца с в ыводом, подключенным к катоду, к торцу с выводом, подключенным к аноду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

M 1. Авторское свидетельство СССР № 307743, кл. Н 05 H 5i00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 485699, кл. Н 05 Н 5/00, 1974 (прототип).

852144

Дог,!

Составитель В. Краснопольский

Техред И. Пенчко

Корректор Е. Михеева

Редактор И. Гохфельд

Заказ 3106

Подписное

Изд. М 133 Тираж 856

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская, наб. д. 4/5

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома