Импульсный ускоритель электронов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк лвторСКОм СвидетелаСтв Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.Н 05 Н 5/00 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытии(54) ИМПУЛЬСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ Изобретение относится к областиимпульсной техники и может быть использовано при разработке сильноточных ускорителей заряженных частиц,Известны ускорители электронов,в которых применяются системы испульсного электрического питания,Однако эти системы обладают высокой сложностью, поэтому в последнеевремя все большее распространениеполучают ускорители с индуктивнымнакопителем энергии.Наиболее близким к предлагаемомуявляется импульсный ускоритель электронов, содержащий источник электронов, системы электрического питанияи управления, индуктивный накопитель.Однако в этом ускорителе возникаютбольшие электрические перенапряжения,обусловленные наличием в реальнойсистеме определенной собственной индуктивности.Для уменьшения электрических перенапряжений в системе электрического питания предлагаемый ускорительснабжен дефокусирующей системой иколлиматором, расположенным между источником электронов и накопителем,система электропитания снабжена блоком импульсного питания дефокусирующей системы, а система управления -блоком синхронизации момента включения дефокусирующей системы.На фиг. 1 схематично показан одиниз вариантов предлагаемого ускорителя; на фиг. 2 - эпюры токов н напряжений, поясняющие его работу,Ускоритель содержит источник 1электронов, систему 2 импульсного питания источника электронов, дефокусирующую систему 3, блок 4 импульсного питания дефокусирующей системы,коллиматор 5, индуктивный накопительб, линию 7 задержки, буквами о, (з и Йобозначены траектории заряженныхчастиц,Устройство работает следующим образом.Источник 1 электронов включают иотключают (на фиг. 2 ток (1) с относительно медленной скоростью нарастания и спада (в реальных системах около 10 мкс), чтобы избежать нежелательных перенапряжений, Созданный пучок: электронов проходит черезсистему 3 и коллиматор 5 по траекториям сс и ,Индуктивный накопитель бпод воздействием проходящего пучкаэлектронов запасает энергию. Послеокончания нарастания тока лучка черезнакопитель 6 при наибольшем значении тока 1 например, в момент (см.фиг.2) включается блок 4, и дефокусирующая система 3 распушает пучок. Определенная часть заряженных частиц в зависимости от напряжения на дефокусирующей системе начинает двигаться по новым траекториям вместо траектории О и попадает на коллиматор 5, соединенный с общим проводом схемы, Приосевые неотклоненные частицы по центральным траекториям о, проходят через индуктивный накопитель б, в котором их ускоряет вихревое электрическое поле, возникающее при сбросе электронного потока. На фиг. 2 показаны ток пучка пронизйваюший индуктивный накопитель; ток частиц .,попадающий на коллиматор, и ускоряющее напряжение в. Изменение токаприводящее к возникновению напряжения е, не приводит к изменению токовой нагрузки системы 2 импульсного питания и перенапряжения в ней не возникают,Блок 4 запускается от источника синхроимпульсов,в качествекоторого может использоваться, например, выход линии задержки, подключенной к дополнительному выходу системы 2, или магнитный датчик синхроимпульса, размещенный в индуктивном накопителе и посылающий сигнал на запуск блока импульсного питания дефокусирующей системы в момент достижения током максимального значения.По окончании переходного процесса в индуктивном накопителе Б ускорение частиц прекращается, и ток .источника 1 плавно уменьшается (см.фиг. 2) выключается и блок 4, Таким образом завершается один цикл ускорения, С началом следующего импульса системы 2 начинается очередной цикл работы ускорителя.5 Положительный эффект от примененияпредлагаемого устройства четко выражен при работе с сильноточными пучками частиц, Например, при скоростисброса тока пучка в одной из устано вок д 1/д 1 = 5 10 А/с и собственнойиндуктивности Ь системы 2, равной,как минимум, 50 10 г, амплитуда напряжений в системе импульсного питания источника электронов будет не 15 меньше 0,25 10 В. Устранение обратного выброса такой величины обычнымисредствами требует более сложных идорогостоящих конструктивных мвр, чемпредлагаемое решение.20Формула изобретенияИмпульсный ускоритель электронов,содержащий индуктивный накопитель, источник электронов, системы электрического питания и управления, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения электрических перенапряжений в системе электрического питания,он снабжен дефокусирующей системой иколлиматором, расположенным между источником электронов и накопителем,система электропитания снабжена блоком импульсного питания дефокусирующей системы, а система управления -блоком синхронизации момента включениядефокусирующей системы.550929 е Фи Составитель В.Техред Э. Чужи к К каэ 4853/ Тираж 944 ЦНИИПИ Государственно по делам иэобретени 113035 с Москвас Жс РПодписноео комитета СССРи открытийушская наб. д 4 город, ул, Проектна лиал ППП Патентактор Т, Колодцев рректор В, Синицкая