Система возбуждения ускорителя

СООЭ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А 4 Н 05 Н 7/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б нос итс ени скорительной техн высокоча е, в част отного пи сти к системам ния резона снызаряженных неиных корител ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к сис.темам высокочастотного питания резонансных линейных ускорителей заряженных частиц. Цель изобретенияупрощение конструкции и повышениестабильности амплитуды высокочастотного поля в резонаторе. Система воэчастиц.Целью изобретения является упрощение конструкции системы возбуждения резонатора ускорителя и повьшение амплитуды высокочастотного поля в резонаторе.На фиг. приведена структурная схема предлагаемой системы возбуждения резонатора ускорителя; на Фиг,2 при-. ведена электрическая принципиальная схема электронного управляемого аттенюатора на основе электронной лампы.Система возбуждения резонатора1 ускорителя содержит усилитель 1 мощбуждения резонатора ускорителясостоит из усилителя 1 мощности ицепей положительной обратной связи иотрицательной обратной связи, охватывающих усилитель 1 мощности и резонатор 2 ускорителяВ .цепь положительной обратной связи включен электронный управляемый аттенюатор 5,цепь управления которого соединенас резонатором 2 цепью отрицательнойобратной связи, содержащей амплитудный детектор 6 с источником 8 опорного напряжения, а регулируемоесопротивление аттенюатора 5 включенопараллельно в линию положительной обратной связи на расстоянии от резонатора, кратном нечетному числу четвертеи длины волны рабочего типа колебаний, возбуждаемых в резонаторе,2 ил ности, подключенным к резонатору 2линией 3 передачи, цепь положитель"ной обратной связи с линиями 4 передачи и электронным управляемым аттенюатором 5, цепь отрицательной обратной связи с линиями 6 и амплитуднымдетектором 7, соединенным с цепьюуправления аттенюатором 5 и с источником 8 опорного напряжения. Усилитель 1 мощности усиливает сигнал,поступающий на его вход по цепи положительной обратной связи, и передаетего по линии 3 в резонатор 2. Аттенюатор 5 осуществляет изменение коэфФициента передачи пепи положительнойобратной связи. Наибольшую крутизну,регулировочной характеристики понапряжению при високом КПД регулято 154 О 642ра имеют аттецюаторы с последоватеЛьцым нагрузочным сопротивлением, однако их реализация на достаточно высоком уровне мощности конструктивно сложна, По этой причине в предлагаемой схеме используется аттецюатор с параллельным регулируемым сопротивлением. Причем регулируемое сопротивление аттецюатора 5 включено параллельно в линию 4 передачи на расстоя,нии (2 п+1)Я/4 от резонатора 2, где- длина волны рабочего типа колебаний, возбуждаемых в резонаторе 2; п=0,1,2 .Это позволяет реализовать аттенюатор, эквивалентный аттенюатору с последовательным регулируемым сопротивлением. Тем самым обеспеч иваится требуемые параметры аттецюатора 5. В качестве регулируе р мого сопротивления аттецюатора 5 в зависимости от уровня регулируемой мощности могут быть использованы электронные лампы, полупроводниковые диоды, варисторы, биполярцые и поле вые транзисторы. Управление аттеиюатором 5 осуществляется управляющим видеосцгпалом, поступающим с выхода амплитудного детектора 7. Управляющий сигнал пропорционален сигналу ЗОошибки по амплитуде, который вырабатывается на выходе амплитудного детектора на основании сравнения продетектцрованного высокочастотногосигнала, поступающего из резонаторапо цепи отрицательной обратной связи, ис сцгцалом источника стабильного опорного напряжения,Электронный управляемый аттенюатор, построенный на основе электронной лампы (триода), может быть .реализован по схеме, приведеннойна фиг.2. В данной схеме электроннаялампа 9 является регулируемым сопро"тивлением, включенным параллельно влинию 4 передачи. Сопряжение лампы9 с высокочастотной линией 4 осу"ществляется резонансным контуром, образованным внутренней анодно-сеточнойемкостью самой лампы 9 и ицдуктивностью 1 О. Линия 4 передачи соединенас контуром лампы 9 коцдуктивно.цепь управления аттецюатором 5, образованная управляющей сеткой лампы9, резистором 1 утечки и последова 55тельным резонансным контуром, состоящим иэ конденсатора 12 и индуктцвности 13, соединена с амплитуднымдетектором 7 линией 6 передачи. 1(оцтур из конденсатора 12 и индуктивцости 13 обеспечивает на управляющей сетке лампы 9 нулевой высокочастотный потенциал.Предлагаемая схема работает следующим,образом. При номинальном уровне поля в резонаторе 2 сигнал ошибки в цепи управления аттенювтора 5 равен нулю ц не изменяет величину регулируемого сопротивления аттенюатора 5, соответствующую его исходной настройке для обеспечения передачи сигнала требуемого уровня мощности иэ цепи положительной обратной связи на вход усилителя 1. При этом усилитель 1 работает в режиме автогенератора. При отклонении амплитуды поля в резонаторе 2 от номинального значения сигнал ошибки отличен от. нуля и изменяет величину регулируемого сопротивления аттенюатора 5, что приводит к изменению мощности, ответвляемой иэ резонатора 2 в цепь положительной обратной связи из-за изменения нагрузки данной цепи, и к перераспределению этой мощности между регулируемым сопротивлением аттецюатора 5 и входом усилителя вследствие изменения коэффициента передачи аттецюатора, Таким образом осуществляется динамическое регулирование модуля коэффициента передачи цепи положительной обратной связи системы возбуждения противофаэно возмущению амплитуды ВЧ-поля в резонаторе и соответствующее изменение выходной мощности усилителя, что обеспечивает стабилизацию амплитуды БЧ-поля в реэонатореВведение электронного управляемого аттецюатора и исключение предварительных каскадов усилителя мощности, т.е. введение одного и исключение нескольких резонансных звен) ев приводит к расширению полосы пропускацил предлагаемой системы, что позволяет.получить в ней более высокий предельный коэффициент стабилизации амплитуды поля по сравнению с прототипом, При этом также возрастает быстродействие системы, что в целом обеспечивает более высокую эффективность предлагаемой системы возбуждения резонатора ускорителя,Формула изобретения Система воэбужцеция ускорителя содержащая реэоцатор, включенныйито оставитель ехред Л,Ол рректор М.Кучерява дакт шкарев к Заказ 675 Тираж 469 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп, Гагарина, 101 554064 последовательно с усилителем мощнос" ти, и цепи положительной обратной связи усилителя и отрицательной обратной связи усилителя мощности и резонатора ускорителя, о т л и ч а ю 5 щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и новькения стабильности амплитуды высокочастотного поля в резонаторе, в цепь отрицатель О ной обратной связи включен амплитудный детектор с источником опорного 2 6напряжения, а в цепь положительнойобратной связи введен управляемыйаттенюатор, цепь управления которогопоцключеиа к резонатору через цепьотрицательной обратной связи, приэтом регулируемое сопротивлениеаттеиюатора включено в цепь положи"тельной обратной связи параллельнона расстоянии от резонатора, кратномнечетному числу четвертой длины волнырабочего типа колебаний в резонаторе.