Устройство формирования магнитного цикла протонного синхротрона

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. с присоединением заявки Йо Н 05 Н 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ н открытнЙ.639(088.8) Дата Опубликования Описания 1507,79,(72) Авторы изобретения О.А.Гусев, Н.С,Резчикова и В.Д,Федоров(54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТНОГО ЦИКЛА ПРОТОННОГО СИНХРОТРОНА Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано.при разработке систем питания электромагнитов циклических ускорителей типа синхротрон.Известно устройство формирования магнитного цикла протонного синхротрона, содержащее зарядное устройство, конденсаторную батарею, подключенную к обмоткам электромагнита, дополнительную конденсаторную батарею и дроссель 1.В такой системе формирование магнитного цикла с целью получения удовлетворительного захвата частиц осуществляется путем наложения на импульс разряда конденсаторной батареи тока третьей гармоники за счет подключения дополнительной конденсаторной батареи и дросселя.20Однако в таком устройстве в результате низкой точностиформирования величины производной магнитного поля в момент инжекции частиц из-за изменения параметров схемы в процессе25 работы снижается эффективность захвата частиц в режим ускорения синхротроиа.Кроме того известно устройство Фсрмирования магнитного цикла протонного синхротрона, содержащее электромагнит с датчиком уровня тока инжекции, конденсаторную батарею с зарядным источником, подключенную через дроссель, вентиль, диод, емкость и мостовую управляемую вентильную схему к обмоткам электромагнита синхротрона 2). Путем поочередной коммутации вентилей в таком устройстве создаются однополярные импульсы тока. Уменьшение производной на уровне поля инжекции достигается подключением емкости к точке соединения дросселя с вентилем мостовой схемы через встречно-параллельное соедине" ние вентиля и диода.В таком устройстве происходит снижение эффективности захвата частиц и стабильности интенсивности ускоренного пучка частиц за счет того, что регулировка магнитного цикла в нем может быть осуществлена только путем переключения конденсаторов в конденсаторной батарее, что является лишь грубой регулировкоЙ,Цель изобретения - повышение эффективности захвата частиц и стабильности интенсивности ускоренного пучка частиц, ток в дросселе 3, достигнув своегообмоткой электроглас 1.: н онд:.пса- максимального значения, начинает пар й б еей через "нг.;п 1 ляе.лыи вен-,рать, В момент перехода тока в дростиль включена дополнительная емкость селе 3 герез г ь р3н ль вентиль 9 закрыс зарядным управляемым источником, ко вается. Величина напряжения на емвторым концам конденсаторной батареи кости 11 превышает в этот момент знаи дополнительной еглкости подключен 5 чение напряжения на батареи 2 и емчерез диод широкополосный Регулятор кости 15. После закрытия вентиля 9напряжения, при этом входы управле- конденсаторная батарея 2 и емкость 15ния широкополосного регулятора на- отключаются, а емкость 11 продолжаетпряжения и зарядного источника допол- Разряжаться на обмотку электромагнинительной емкости соединены с датчн та через диод 10. При разряде емкостиком уровня тока инжекции и програм до величины остаточного напряжениямным источником опорного напряжения на батарее 2 и емкости 15 включаетсяНа чертеже дана принципиальная вентиль 4, вновь подсоединяя к обсхема устройства. мотке электромагнита батарею 2 и емУстройство содержит источник 1 пи кость 15, образуя параллельное соетания, подключенный к основной конден- динение всех трех емкостей. В моментсаторной батарее 2, дроссель 3, мос- времени, когда напряжение на кондентовую схему, содержащую управляемые саторных батареях переходит через нувентили 4-7, в диагональ которойлевое значение, включаются вентиливключена обмотка электромагнита 8 щ б и 7, вентили 4 и 5 закрываются.управляемый вентиль 9 и диод.10 ем- Ток электромагнита продолжает заРякость 11, датчик 12 уровня тока (по- жать батарею 2 первоначальной положиля) инжекции, програгалный источник тельной полярностью. При этом ток13 опорного напряжения, широкополос- электромагнита и м р р до ме е заряда конденный регулятор 14, догллнительную ем- саторной батареи 2 падает до нулевокость 15, зарядное устройство 16,го значения.управляемый: вентиль 17 и диод 18.Предлагаемое устройство формироваУстройство работает следующим обния магнитного цикла протонного синразом,хротрона обеспечивает плоскую площадку в магнитном поле на любом уровнЦ Эряжаетс конденсаторнаябатарея 2 и емкость 15 до заданныхности и тонкую регулировку законазначений напряжения. В момент при- изменения магнитного поля в началехода первого синхроимпульса. включают Режима ускорения частиц. Использовася вентили 5 и 17, в результате чего 35 ие предлагаемого устройства обеспечерез. дополнительную емкость 15 ичивает на 95-100 захват инжектированобмотку электромагнита 8 начинаетных частиц в ускорителе.быстро нарастать ток. По достижениитоком значения тока инжекции, открывается диод 18. Точное совпадениемомента открытия диода 18 с моментом, Формула изобретениякогда ток нарастет до значения токаУ й тво формирования магнитногоинжекции, достигаетс р ; р стро ство синхротрона, сонапряжения заряда дополнительной ем- цикла протонного сдержащее электромагнит сс датчикомкости 15. Сигнал, снимаемый с датчика. 12 уровня тока инжекции, подапо а- "5 уровня тока инжекции, конденсаторнуюочником подбатарею с зарядным источником,ется на управляемое зарядное устройь 15 ключенную через дроссель, вентильРство 16, которое заряжает емкостьдиод, емкость и мостову ю управляемуюдо требуемой величины. После открыб откам электРОтия диода 18 обмотка электромагнита вентильную схему к о мо ко т л и ч а юенти магнита синхротрона, о т л и8 оказывается зашунтированной вентичто с целью повышео 18 в результате щ е е с я тем,что, слями 5, 17 и диодом , вии с ния э екфф тивности захвата частиц ичего образуется площадка инжекцстабильности интенси вности ускореннопостоянным магнитным полем.го пуска частиц, между обмоткойзакон изменения магнитного поля 55 электромагни ат и конденсаторной бататся и ог- реей через управляемый вентиль вклюпосле площадки инжекции задается прогительная емкость с заряд.го нап я- чена дополниымраммным источником 13 опорног равляемым источником,ко вторжения воздействующим на широгсополос- ным управляеопол(а частка концам ко ден енсаторной батареи и дный регулятор 14,Для перехода уй емкости подключен через дия магнит- нительно емяже. с тртребуемым законом изменений60О ШИРОКОПОЛО,лосный регулятор напрного поля на основной ускорительныи этом входы управления широко-"полосного регулятора напряжения ивен нияпри этомзатиль 9 и в дросселе 3 начинает я ного источника дополнительной емнарастать ток, котоРый зар"жает ем и соединены с датчиком уровнякость 11. Вентиль 17 при этом закры ии и программным источнивается. По мере заряда емкостиком опорного напряжения.574112 ьРаг 1 с 1 е ссе 1 егаогя, 1972, чо 1. 3,с. 69-84.2. Заявка М 2 180087,кл. Н 05 Н 7/04, 1975, по которОйвыдано авторское свидетельотво,1. И. Маг)ся, Ари 1 зед вацпе рожег Яцрр 1 у аког Гаво сус 11 пд 81 псЬгог.гопя, Составитель В.Краснопольскийцева Техред И. усталою Корректор укач актор Т,К Заказ 4121/62 Тираж 94 ЦНИИПИ Государстве по делам изобрете 113035, Москва, Ж, ного ко ий и от аушская. Ьилиал ППП фПатент,г.ужгород,ул.Проектная,4 Источники информации, принятыево внимание при экспертизе Подписи ета ССС ытий б.ю д.