Циклический ускоритель электронов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетсннд Социалистически и Республик(22) Заявлено 140976 (21). 2402667/18-25с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Н 05 Н 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 07. 10. 81(72) Авторы изобретения В.Л. Чахлов, В.В, Бажилин и Г.Л. Чахлов Научно-исследовательский институт ядернойфизики, электроники и автоматики при Томскомполитехническом институте им. С.И. Кирова(54 ) ЦИКЛИЧЕСКИИ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ 2 Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к импульсным индукционным ускорителям,и может быть использовано для коррек-ции управляющего магнитного поля сцелью повышения числа захваченных иускоряемых заряженных частиц, безувеличения габаритов и веса установки.30Известно, что в циклических ускорителях, например бетатронах исинхротронах, с целью увеличения числа захваченных и ускоряемых частициспользуется система коррекции управляющего магнитного поля 1 ,Известен также синхротрон Томского политехнического института "Сириус" (2 ), содержащий магнитопровод, намагничивающую обмотку, обмотки кор рекции управляющего поля, расположенные на Профилированных поверхностях полюсов, источник питания и генератор импульсов тока, подключенный к выводам намагничивающей обмотки.В этой системе одновременно с увеличением интенсивности излучения за счет коррекции магнитного поля увеличиваются габариты и вес, так как для питания витков коррекции 30 применен отдельный генератор импульсов тока,Цель изобретения - уменьшение габаритов, веса, упрощение устройства.Это достигается тем, что в предлагаемом ускорителе обмотки коррекции включены последовательно с намагничивающей обмоткой и через коммутирующий прибор подсоединены к источнику питания.На фиг. 1 изображен предлагаемый циклический ускоритель электронов, вариант; на фиг. 2 - кривые токов в обмотках, характеризующиеработу схемы,Ускоритель состоит из источников1 питания, коммутирующего прибора 2,витков 3 коррекции, намагничивающей обмотки 4, генератора 5 однополярных импульсов, который в общемслучае состоит из колебательногоконтура, образованного индуктйвностьюэлектромагнита, конденсатора 6, атакже группы коммутирующих приборов 7.Схема работает следующим образом.Цри включении коммутирующего при-.бора 2 по цепи - источник 1 питаниякорректирующая обмотка 3 - намагничивающая обмотка 4 - начинает протекать ток, Амплитуда этого тока определяется энергией, необходимой для поддержания незатухающих колебаний в колебательном контуре генератора. В тот момент, когда энергия, запасенная в индуктивностях корректирукщих витков 3 и намагничиваюшей обмотке 4 электромагнита, будет равна 1 энергии потерь в генераторе и .обмотках за импульс, включаются коммутируняцие приборы генератора 5 и при условии, что напряжение на накопительном конденсаторе генератора больше напряжения источника питания, коммутирующий прибор 2 выключается, а энергия, запасенная в индуктивности витков-кбррекции, при этом рекуперируется в индуктивность намаг ничивающей обмотки.Кривая 8 характеризует тек в цепи: источник 1 питания - коммутируюШий прибор 2 - корректирующая обмотка 3 - намагничивающая обмотка 4. О Кривая 9 - ток в цепи: намагничивающая обмотка 4 - генератор 5 импульсов тока, Соотношения энергии потерь в колебательном контуре, напряжения питания и напряжения на 5 контуре, например, для малогабаритных бетатронов обычно таковы,что инжекция электронов происходит во время ввода энергии в контур и коррекция поля, таким образом, производится во время инжекции и на начальном участке ускорения.При использовании предлагаемого устройства может быть осуШествлена коррекция различных характеристик управляющего магнитного поля, на 35пример показателя спадания магнитногополя и, радиуса равновесной орбитыи т.д.В этих случаях обмотка включаетсяпоследовательно и встречно намагни чивающей обмотке, но располагаются на разных радиусах. Кроме того, можно одновременно провести коррекцию радиуса и показателя спадания. Количество витков корректирующих обмоток и ток по ним выбираются исходя из желаемых параметров магнитного поля: показателя спадания магнитного поля и, радиуса равновесной орбиты и т.д.Коррекция магнитного поля позволяет сформировать поле с большей ве" личиной фокусирующих сил, что приводит и увеличению интенсивности излучения, а схема генератора для питания витков коррекции совмещена со схемой питания, т.е. габариты установки не увеличиваются. Формула изобретения Циклический ускоритель электронов, содержащий магнитопровод, намагничивающую обмотку, обмотки коррекции управляющего поля, расположенные на профилирбванных поверхностях полюсов, источник питания и генератор импульсов тока, подключенный к выводам намагничивающей Ьбмотки, о т л и ч аю щ и й .с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, веса, упрощения устройства, обмотки коррекции включены последовательно с намагничивающей обмоткой, через коммутируюций прибор подсоединены к источнику питания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент ЧССР Р 93879, 21 9, 36,опублик, 1960. 2. Воробьев В,В. и др. Синхротрон "Сириус" на 1,5 ГЭВ. Госатомиздат, 1968.