Устройство для поглощения быстрых частиц

(51) М. Кл. Н 055 7/О Государственный комите Совета Министров ССС елам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГЛ ЧАСТИЦИЯ БЫСТРЫХ ыделенисловий в ла обратногоние вакуумных щено до на т. е. улучш чей областиДля этого ют в виде в нических ко одно за дру мерное н с тальной л газа, рабополняких колагают равно- азимупластины вьконцентричес ольца распообеспечить ны газом в поглощающие ращающихся лец, причем к гим так, чтобьыщение пластиоскости,а п Изобретение относится к электрофизическому аппаратостроению и может быть использовано в сильноточных ускорителях ионов и установках для термоядерных исследований,Известны устройства, в которых для поглощения быстрых заряженных и нейтральных частиц с энергией 10 - 10 кэв, покидающих рабочую зону электрофизической установки, использованы неподвижные пластины, изготовленные из металла с коэффициентом внедрения, близким к единице, например титана, и установленные нормально к падающему лучку,Однако в таких устройствах предельно возможная концентрация газовых молекул в поглощающей пластине достигается за очень малое время, В том случае, когда поглощающая пластина неподвижна, из-за неравномерности распределения плотности потока быстрых частиц по сечению на участках пластины с большей плотностью потока предельная концентрация газа достигается быстрее, чем на участках с меньшей плотностью потока. При этом происходит обратное выделение газа из пластины в рабочую область, вследствие чего возникает потребность в откачке всего пучка быстрых частиц с помощью дополнительных вакуумных насосов.Цель изобретения - увеличение количества быстрых частиц, которое может быть поглоНа чертеже изображено предлагаемое устройство с разрезом,Устройство содержит корпус 1, опорныйподшипник 2, вакуумное уплотнение 3, вал 4,15 трубчатую опору 5, пологие поглощающиепластины 6, изоляторы 7, нагреватели 8, присоединительный патрубок 9, откачной патрубок 10; штриховыми линиями показаны траектории быстрых частиц, исходящих из фоку 20 са 11.В корпусе с помощью опорного подшипника и вакуумного уплотнения установлен вал,на котором закреплена металлическая трубчатая опора с закрепленными полыми кониче 25 скими поглощающими пластинами, Внутрипоглощающих пластин на изоляторах размещен нагреватель, Через присоединительныйпатрубок поступает пучок быстрых частиц сфокусом в точке, Через откачной патрубокЗО предварительно откачивают устройство и уда15 20 25 30 ляют выделяющиеся при термической регенерации газы,Работает предлагаемое устройство следующим образом.Поглощающие пластины предварительно нагреваются нагревателем с целью обезгаживания. Пучок быстрых частиц попадает во вращающиеся на валу поглощающие пластины, охлаждаемые проточной водой, При этом быстрые частицы внедряются в поверхность металла пластин.Исполнение поглощающих пластин в виде конических колец позволяет при сохранении размеров корпуса в 5 - 10 раз увеличить площадь пластин по сравнению с вариантом конструкции, когда пластины расположены нормально к падающему пучку. Угол наклона колец и их относительное расположение выбраны в соответствии с распределением плотности потока быстрых частиц по азимуту, что обеспечивает равномерное насыщение пластин газом в азимутальной плоскости. Например, в случае, если фокус пучка быстрых частиц расположен на оси предлагаемого устройства и в плоскости присоединительного фланца, угол раствора конусов выбирают уменьшающимся по мере приближения к оси устройства. Вращение поглощающих пластин обеспечивает их равномерное заполнение внедренными частицами по всей поверхности. В результате этого время достижения предельной концентрации газа в металле увеличивается, газовая нагрузка в устройстве уменьшается, а вместе с ней уменьшается потребность в дополнительных откачных средствах, необходимых для получения вакуума. Это позволяет уменьшить производительность дополнительных насосов с 1,6 10 л/сек до 1,810 л/сек и примерно в 9 раз увеличить продолжительность работы инжектора в условиях допустимого вакуума. Предмет изобретения 1. Устройство для поглощения быстрых частиц в сильноточных ускорителях, содержащее поглощающие пластины со средствами регулирования температуры, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью увеличения количества поглощенных частиц и уменьшения газовой нагрузки на вакуумные насосы ускорителя, пластины выполнены в виде вращающихся, последовательно расположенных конических колец.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поглощающие пластины расположены соосно.Редактор И, Орло аказ 2143/6ЦНИИП одписн ипография, пр. Сапунова Изд.796осударственного по делам изо Москва, Ж,Тираж 869комитета Совета Министроретений и открытийРаушская наб д. 4/5