Ускоритель прямого действия

(22) Заявлено 27,06.73 (21)1928753/26 2 М. Кл, Н 05 Н 5/02 соединением заявки Ле Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(088,8 ) 0,76,Бюллетень М 39 ия описания 23.12.76 Е. А, Абрамя 2) Автор изобретения тур АН СССР Институт высоких т(71) Заявите 4) УСКОРИТЕЛЬ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИ Изобретение отн электронов прямого конструкциям вакуу происходит ускорен ронного пучка; уско ется из вакуума и осится к ускорителям действия, точнее - к мных камер, в которых е протяженного электренный пучок выпуска- может быть испольэох технологий, создани газовых обьемах и диационнь больши й. ван для рионизациидругих цеИзвесенерир чок фокусимального по- щели.е сечениее продольвысоковольтном для полученияого размера в иг, 1 показано зазоре его мини плоскости поперечно фиг. 2 перечн На вакуу ное с 5 ВЦель изобрете сти пучке и над Эта цель дос ная камера дляия - повышение мошножности работы ускорителя игается тем, что вакуумкорения электронов, соои камеры; н ние,куумная камер фиг. 1) тны ускорители прямого действи г ующие в атмосфере протяженные (длиной 1 м и более) электронные пучки, содержащие протяженный эмиттер, расположенный в вакуумном оЬьеме, и длинное по размеру пучка окно с фолы ой для выпуска электронов из вакуума.Недостетком таких установок является низкая надежность из-за возможности пробоя за счет инициирования пробоя высоковольтного промежутка вторичными частицадержащая высоковольтный ввод напряжения, высоковольтный электрод с катодом, выпускное окно и средства для вакуумной откачки, высоковольтный электрод, закреп ленный консольно на высоковольтном вводе, катод, выполненный в виде длинной тонкой нити, равной длине электронного пучка, и снабженный натяжным устройством и несколькими промежуточными опорами, имеет 1 О расположенное за выпускной щелью устройство для расширения пучка в направлении узкой стороны выходного окна, при этом ширина выпускной щели много меньше (по крайней мере, в 3-5 раз) ширины выпуск ного окна, а зазор между высоковольтным электродом и стенкой камеры увеличен на 1/3 или более в месте прохождения пучка48 высоковольтный электрод 2, катод 3 и высоковольтный изолятор 4.В вакуумной камере имеется щель 5, через которую электронный пучок 6 может попасть в объем 7, имеющий в сечении ,геометрию, аналогичную цилиндру Фарадея Обьем 7 заканчивается окном 8 с фольгой. Внутри объема 7 установлено устрой ство для расширения пучка вдоль малой стороны, например, пластины электростатической развертки 9, Вдоль всей фольги 8 меется устройство 10 для подачи возцуха дпя охлаждения фольги.Внутрь высоковольтного изолятора вставлен высоковольтный кабель 11. Деталь 12 фиксирует изолятор 4 и используется дпя уплотнения кабеля 11 и создания замкнутого герметичного объема 13. Обьем 13 может быть заполнен электрически прочной средой - маслом, сжатым газом и др,Катод смонтирован на планке 14, ня которой установлено натяжное устройство 15 и промежуточные опоры 16 для поддержания катода. Электрод 2 вместе со всеми расположенными внутри него устройствами крепится консодьно на изоляторе 4. Вакуумный высоковольтный зазор 17 (фиг. 2) обеспечивает электрическую прочность при номинальном напряжении. Высоковольтный зазор 18 Увеличен, пс сравнению с зазором 17, на 1/3 или более ддч обеспечения электрической равнопрочности системы при прохождении в зазоре 18 мощного электронного пучка 6.для уменьшения попадания вторичных частиц фольги и с мишени, расположенной вне вакуума ( на чертеже не показана), ширина выпускной щели 5 существеннэменьше (по крайней мере, в 3-5 раз) ширины выпускного окна 8.При работе установки напряжение к высоковольтному электроду 2 подается кабелем 11. Как правило, целесообразно иметь кабель по крайней мере с двумя жидами для подачи также напряжения для накале катода. Необходимое положение накаленного катода обеспечивает натяжное устройство 15 и промежуточные опоры 16. Как показывают эксперименты, может быть подобрана форма электрода 2 и положение ка; тода 3, при которых пучок 6 в районе щели 5 имеет небольшие размеры даже при значительном отклонении катода от номинального положения (неточности установки) Ускорение электродов происходит в зазоре 18, после чего пучок в виде узкой ленты попадает в объем 7, Здесь с помощью быстро меняющегося электрического поля (1-2 кгц), создаваемогс между пдастинами 9 пучок разворачивается дпя уменьше тПгя;Ггггтотго И р, .т,т.,р с теттЬто у Шчия Бя ЧЕй т;Едт-СтГС ТЕтТЛСЫДЕЛЕния.Геометрия обьема 7 обе" пет:ивает задег жание подавляюще-о числя вторичных часТицт ВЫЛЕТЯЮЩИХ НЯВСЛЗЕЧУ ПУЧК б КЯК С сбдучаемсгс вещества н =хсдчщегося вне вяктумя ниже Асдьгт. ( Ня чертеже не пс. кязянс ) тяки с тт стьси Р ыгп с фкнсгс окна -ерез узкую щель 5 ь высоковольтные зазоры 17 и 18 должно попасть тпппмаль- НСЕ КсТИЧЕСТВС ВТСРттчттЬтЧаститт ДтС ИМЕЭт кардинальное значение для обеспечения дектрической прочности вякуу."ных зазоров 17 и 18. так КЯК известно что ослаб. ттЕНИЕ ЭДЕКТРИЧЕСКСй ГГРСЧНССТИ ВЯКт. ИНЬтхзазоров ггри г;рсхождении ".стоков заряженных частиц, я в сссбечнсстт интенсивныхпотоков, связанст в первую очередьс цоявДЕНИЕМ И РЯЭМНСЖЕНИЕМ ВГСРИЧНьтХ ЧЯСТИЦ,Особенно существениь;м этот:-ффект можетстать при непосредствен.-.о".т бт-,.,-.Соти фодьгтт и сбдучаемсго сб-; - , ктя т в-" от.,ов, тьтнМу Заэсру" Пр И СтСТСТВтИ ГтрицяТЫХ МЕСэкранировки,Фольга охлаждается воздухом, подаваемым через шедь устройства 10,Гвкая кснструтктгя вагу"умной камерыможет быть использована также для ускорения потоков тяжедых чястщ. Б этом случае вместо катода должен быть установленисточник тяжелых частицФормула изобретенияУскоритель .рямого действия, содержащий вакуумную камеру,. высскрводьтный ввод с приссединенгым к нему выссксвольт ным формирующим эдектродсм и эмиттером, например, выполненным в виде нити катодом выпускную щель в стенке камеры с расположенным на ней выходным окном, затянутым фольгой, с т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью псвьгщения мощности пучнядежнсст;, сяботты ускорителя. он снабжен устройством для расширения пучка в направлении, перпендикулярном направлению выпускной щели, расположенным между щелью и выходным окном, при этом ширина выпускной щели много меньше ширины выпускногс окна, а зазор между высоковольтным электродом и стенкой камеры в области прохождения пучке увеличен не менее, чем на 1/3 по сравнению с зазором в остальной части камеры.2, Ускоритель пс и 1, с т д и ч я ющ и й с я тем, что он снабжен средствами для фокусировки электронного пучка в плоскости вь.пускной щели.4866 2816 2 ЦНИИПИ Заказ 5419/183 Тираж 1029 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4