Многопучковый индукционный ускоритель электронов

(51) 5 НО 5 Н 11/00 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР п 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ торскому свидетельству нтроское ов В.Г.ННЫЙ технике при технологитения: ускообмоткой 5 ом сердеч(21) 4877480/21(46) З 0.05.94 Бюп Мв 10(71) Научно-исследовательский инститпии при Томском политехническом инстимС.М.Кирова(72) Москалев ВА Сергеев Г.ИШеста(4) МНОГОПУЧКОВЫЯ ИНДУКЦИОУСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ(57) Использование: в ускорительнойразработке индукционных ускорителейческого применения. Сущность изобреряющее магнитное поле возбуждаетсяи сосредоточено в замкнутом централь нике 1, а управляющее магнитное поле возбуждается обмотками 7 и 8, которые включены встречно, в результате чего магнитные потоки этих обмоток в центральном сердечнике 1 взаимно компенсируются. В пространстве между обмотками 7 и 8, где .расположена ускорительная камера 4, управляющее магнитное поле возбуждается обмоткой 8. Поток этого поля замыкается по трубчатому магни. - топроводу 3 через кольцевые полюсные наконеч, ники 2. Этим достигается разделение ускоряющего и управляющего магнитных потоков, что позволяет возбуждать их с разными частотами и тем самым компенсировать потери электронов на излучение и повысить их конечную энергию, 1 зл.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано дляполучения нескольких электронных или гамма-пучков с энергией до 1000 МэВ и выше,генерируемых одновременно или со сдви.гом во времени,Целью изобретений является увеличение суммарной мощности пучков электронов зэ счет повыаения конечной энергииуокоряемЫх:частиц,На фиг,1 йр 1 эдстэвленэ схема многопучкового индукционного ускорителяэлектронов в плане; на фиг.2 - сечение 1/2одного йэ модулей;Миогопучковый индукциойный ускоритель электронов (фиг.1) содержитп(п;3,4) замкнутых в кольцевую системумодулей с центральным ферромагнитнымСердвчником 1, кольцевые полюсные иэконечнйки 2 и трубчатый магиитопровод 3,обрэзующие в плане замкнутый симметрич ййй"-многоугольник.Каждый модуль (фиг.2) содержит ускорйт 6 льйую камеру 4 с электронной пушкойобмотку 5. подключенную к генератору 6ускоряющего тока, две обмотки 7 и 8, включенные встречно и подключенные к генератору 9 управляющего тока и обмотку 10подмагничивания.Устройство работает следующим образом.. Ускоряющее магнитное поле возбуждается обмоткой 5 от генератора 6 тока с частотой спуск и сосредоточено в замкнутом центральном сердечнике 1. Управляющее магнитное поле возбуждается обмотками 7 и 8 от генератора 9 с частотой а упр, Обмотки 7.и 8 включены встречно, поэтому созда- ваемый этими обмотками магнитный поток внутри обмотки 7 компенсируется, т.к, маг.нитный поток от этих обмоток в центральном сердечнике 1 отсутствует, В пространстве между обмотками 7 и 8, где : расположена ускорительная камера 4, управляющее магнитное поле возбуждается обмоткой 8, Управляющий магнитный поток замыкается через кольцевые полюсийе наконечники 2 и по трубчатому магиитопроводу 3. Таким образом осуществляется разделение ускоряющего и управляющего магнитных потоков,Известно, что для компенсации потерьэнергии иэ сиихротрониое излучение необходимо, чтобы соблюдалось условие о) ус к/о) упр =2/7 Г ) агссов ) Л Е IЕ уск й = О где Л Е - потери энергии иа синхронное5 излучение за один оборот:е уск - величина ускоряющей ЭДС;й - Фаза косинусоиды, описывающейизменение ускоряющей ЭДС,Выполнение данного условия позволя 10 ет повысить конечную энергию ускоряемыхчастиц и за счет этого увеличить суммарнуюмощность пучков электронов.Обмотка 10 подмагничиваиия создает вцентральном сердечнике 1 магнитный по 15 ток; направленный навстречу ускоряющемумагнитному полю, возбуждаемому обмоткой 5. Размагничивающий магнитный потокполностью сосредоточен в центральномсердечнике, который должен быть выпол 20 иеи без аоздушиых зазоров, поэтому не требуется специальных устройств длякомпенсации постоянной составляющеймагнитного поля иа орбите бетатрона, Индукционный у" коритель с центральным сер 25 дечииком без воздушных зазоров обладаетменьшей запасаемой реактивной энергией.Это обстоятельство положйтельно сказывается иа уменьшении массогабаритиых параметров генератора 6 ускоряющего тогка за30 счет уменьшения накопителя энергии; генератора и коммутации меньшей мощности.При совместйой работе обмоток 10 и 5индукции в стали сердечника изменяется от-Вс до +Вакс, за счет чегоповышается35 амплитуда напряженности ускоряющего"магнитного поля на орбите, что позволяетпочти в 2 раза уменьшить радиус равновесной орбиты. Но известно, что линейные раз-.,Меры циклического индукционного40 ускорителя пропорциональны радиусу рав,новесной орбйты, а масса ускорителя пропорциональна радиусу равновесной орбитыв кубе.45 Такйм образом, применение обмотки 10подмагничиваиия и замкнутого сердечиика1 приводит к достижению дополнительнойцели - снижению массогабаритиых параметров ускорителя,50(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1692297, кл, Н 02 Н 11/00, 1989.Авторское свидетельство СССРМ 1632347, кл, Н 05 Н 11/00, 1989,551807833 ктор .А.Мотыль Составитель В,МоскэлТехред М.Моргентал Редактор Тираж ЙОДПИСН НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Л каз 326 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Формула изобретен ия1. МНОГОПУЧКОВЫЙ ИНдуКциОН. модуле соосно с прямолинейными участка- НЫЙ УСКОРИТЕЛ 3 ЛЕКТРОНОЯ содер ми центрального ферромагнитного сердечжащий несколько замкнутых в кольцевуюника, при этом трсистемумодулейс центральнымферромаг- едиан ом сечении форму сим" нитным сердечником в виде симметричнодуждения каждого модулю состоит иэ т ех го многоугольника с прямолинейными учэ- дужд ждО О Одулю соСтоит иэ трех стками внутри каждого из модулей екций, одна иэ которых расположена на каждый из которых содержит обмотку воз ц Ра сердечнике на радиусе, боль буждения, подключенную к соответствую шем радиуса УскоДИтельйой камеры, а дае щему генератору тока, и ускорительную ка дРугие включейы встречно и расположены, меру с электронной пуакой"э Радиусе, меньшем внутреннего радиуса1отличающийся тем, что, с целью увеличе- ,Ус орител ной камеРыния суммарной мощности пучков электро" 2, Ускоритель по Ц 1, отличающийся нов за счет повышения конечной энергии .ем фо на пРямблийбйных участках цент- ускоряемых частиц, в него введены кольце- Раль Ого ФеРРОмагиитного сердечника а вые полюсные наконечники и трубчатый "аждом из модулей расположены введенмэгнйтопровод, расположенные в каждом ные обмотки подмагничивания.р