Тракт ускорителя прямого действия

- А Й Й Е аи,бв 9 О ТЕЙЙЯ П ИЗОБР Союз Советскии Социалистицескии Республик(22) Заявлено 16.04.69(21) 1343584/26-2 заявки с присоединен осудврстеенный коцит Совете Министров ССС па делам иэааретенийи етирытий(45) Дата опубликования описания 30.09,7 2) Авторы изобретения Ф. Малышев и Г. Л. Саксагански) ТРАКТ УСКОРИТЕЛ с тем, что при увеличении ускоряющего нв пряжения длина ускорительной трубки неизбежно возрастает в среднем пропорционально ускоряющему напряжению, проводимость же трубки оказывается сравнительно лолой. Вследствие этого в рабочем режиме по длине трубки из-за десорбционных потоков возникает значительный перепад давлений, достигающий 10 5-10 мм рт, ст, Для уменьшения перепада приходится увеличивать диаметр трубки, т. е, гвбврить 1 всего ускорителя и его стоимость.В предлагаемой конструкции тракта ускорителя внутри трубки по ее длине размещены один или несколько откачных элементов, а электропитание на эти элементы поступает с высоковольтного делителя.Это позволяет улучшить систему отквчики трв эксплуатационные хврвктерисустранить влияние вариацийнемого разрядными элементачивость работы высоковольт тока, поми нв ого дели ре ст чертеже показана конструкция пред мого тракта, Один из в;лможних ив Изобретение относится к устройствам для ускорения заряженных частиц в электрическом поле,Известны конструКции трактов ускорителей прямого действия, в которых ускоренир пучка заряженных частиц осуществляется действием электростатического поля. Основт ными элементами ускорительного тракта являются источник уск; ряющего напряже,ния, собственно ускорительнвя трубка, пред- р ставляюшая собой набор металлических элект. родов, разделенных диэлектрическими вставками, и снабженная одним или несколькими фланцами для подсоединения вакуумных насосов, система ввкуумирования трубки и ц высоковольтный делитель, подключенный к источнику ускоряющего напряжения и состоящий из цепочки резисторов, соединенных с электродами. Вакуумная откачка трубки осуществляется нвсосвми, размещенными на одном или нв обоих концах трубки.Однако по мере перехода к высоким значениям ускоряющего напряжения (выше нескольких Мэв) эффективность известных конструкт резко снижается. Эт 1 связано360900йриантов. Тракт содержит ускорительнуютрубку 1, отрицательный электрод 2 источцника ускоряющего напряженияположитель-"ный электрод 3, резисторы 4 высоковольтного делителя, электроды 5 ускорительнойтрубки, катоды 6 магниторазрядного откачного элемента, анод 7 магниторазрядногооткачного элемента, постоянные магниты 8,систему вакуумирования 9,Внутри ускорительной трубки, к коайним, 10участкам которой подключены отрицательный,и положительный электроды источника ускоряющего напряжения и параллельно которойподключена цепочка резисторов высэковэлвт-,ного делителя, соединенных с электродами 15ускорительной трубки, установлены с зазорами 3-5 мм катоды 6, выполненные изактивно поглошающих газ металлов, напри(мер титана и циркония, и металлическийанод 7 ячеистой формы. В непосредственной 2 Облизости, от образованного таким, образоманодно-катодного блока со свободной центральной частью размещены постоянные маг-;ниты 8, создающие осевое магнитное полеблагодаря чему внутри ускорительной труб- Мки оказывается размещенным магниторазрядный откачной элемент. Катоды 6 и анод,7 электрически соединены с соответствующими выводами одного из резисторов высо-кэвэльтнэгэ делителя.При подаче на трубку ускоряющего напряжения благодаря высоковольтному делителю по длине трубки создается близкое кравном ерно распределенному электростатическое поле, и между катодами 6 и анодом 7 фмагниторазряднэго элемента возникает разность потенциалов около 10 кв, При этом вмежэлектрэдном пространстве аноднэ-катодного блока возникает разряд, приводящийк расгылению материала катодов и активно- фому связыванию остаточных газов, находящихся внутри ускорительнэй трубки, вследствие чего значительно улучшаются ееэксплуатационные характеристики.При внешнем и внутреннем диаметраханоднэ-квтоднэгэ блока 400 и 80 мм соответственно магнитэрвзрадный откачнэйэлемент высотой 30 мм (без учета пэстоян"ных магнитов, размещенных вне трубки)способен обеспечить быстроту откачки пэМрядка 50 л/с. (по воздуху), что позволяет откачать газовый поток десорбции сучастка трубки длиной несколько метров ирезко снизит давление остаточных газоввнутри трубки,При давлении остаточных газов-61; 10 мм рт, ст. в непосредственнойблизости эт ма нитэразряднэго откачнэгэ(элемента возникающий при его работе разрядный ток не превышает 15-20 мка, что сущестщнно меньше тока высоковольтного делителя. Поэтому разрядный промежуток в рабочйм режиме оказывает сравнительно слабое влияние на распределение потенциала на резисторе, к выводам которого он подключен. На электрическую же стабильность и устойчивость работы всего делителя наличие одного или нескольких магниторазрядных откачных элементов практически вообще не влияет, так как число последовательно включенных резисторов высоковольтного делителя для тандемнэго у корителя на 30 Мэв превышает 350, и даже значительные изменения проводимости одного или нескольких из них вследствие измене-, ния тока, постуеблаемэго мвгниторазрадными откачными элементами, очень слабо сказываются на проводимости всего делителя.В случае необходимости вноднэ-катодный блок магниторазрядного откачного элемента может быть подключен к резистору высокэвэльтнэго делителя через цепочку из активных нелинейных резистбров, подобранных так, чтобы в рабочем диапазоне давлений ускорителя шунтируюшая целитель проводи мость оставалась постоянной. При этом магниторазрядный отквчной элемент вообще не влияет на параметры делителя и устойчивость работы источника высокого напряжения,Формула изобретения1. Тракт ускорителя прямого действия,содержащий источник ускэряюцегп напряжения, ускорительную трубку, систему ееввкуумироввния и высоковольтный делитель,отличающийся тем,что,сцелью улучшения системы откачки и эксплуатационных характеристик трубки, вовнутренней полости последней размещеныпо ее длине разрядные откачные элементы,электроды которых электрически подключенык одному или нескольким участкам (резисторам) высоковольтного целителя.2. Тракт по п. 1, о т л и ч в ю ш и йс я тем, что, с целью устранения влияния изменений тока, потребляемого разрядмными отквчными элементами, на устойчивость работы высоковольтного делителя,отквчные элементы подключены к последнему через цепочку из активных нелинейныхрезисторов, подобранных так, чтобы в рабочем диапазоне давлений внутри трубкишунтируюшва делитель проводимость оставелась неизменной,З 6 ОООО Заказ 6312 Изд. И,Й Подпнснос ТнраФ 029 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ЦНИИИИ Государственного ко.,нтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раугнская наб., 4