Импульсный сильноточный ускоритель электронов

Союз Советских Социалистических Уеспублнк(23) Приоритет Опубликовано 150681, Бюллетень М 22 Дате опубликования описания 15.0681(71) Заявитель Институт теоретической и прикладной механики ( . СО АН СССР(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СИЛЬНОТОЧНЫЙ УСКОРИТЕЛЬЭЛЕКТРОНОВ Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке ускорителей .для технологического применения.Известен импульсный сильноточный, ускоритель электронов Щ 21 и 3, со- держащий генератор импульсных напряжений и .электронный диод с системой промежуточного накопления энергии.За счет передачи мощности от генЕ- ратора импульсных напряжений к электронному диоду осуществляется генерация сильноточного электронного пучка.Недостатком этого устройства является малая электрическая прочность 15 генератора импульсных напряжений, что обусловлено его открытой конструкцией. Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому результату является импульсный сильноточный ускоритель электронов 4, содержащий генератор импульсных напряжений, взрывоэмиссионный катод и вакуумноплотный металлический корпус с выпускным окном.За счет передачи мощности от генератора импульсных напряжений к взрывоэмисснонному катоду осуществляется 30 генерация сильноточного электронногопучка.Недостатком такого устройства является снижение КПД ускорителя иего большие габариты, что обусловлено конструктивно раздельным выполнением генератора от остальной частиускорителя и наличием линии передачи мощности.Цель изобретения - уменьшение габаритов ускорителя и повышеиие егоКПД.Это достигается тем, что генераторимпульсных напряжений заключен ввыполненный из изолирующего материаладополнительный корпус, на которомустановлен взрывоэмиссионный катод,причем дополнительный корпус расположен внутри вакуумноплотного металлического корпуса,На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый ускоритель, общий вид; на фиг.3представлена принципиальная схемаускорителя.Ускоритель содержит крышку 1 вакуумплотного корпуса 2 с закрепленным генератором импульсных напряжений, который состоит из конденсаторов 3, имеющих плоские металлические кряшн , между которыми зажатынакопительные пакеты 5 и изоляцион-ный"секционированный металлическимирамками корпус 6. Конденсаторы скомпанованы в колонны, которые объединяются общим высоковольтным элект родом 7,. на котором закреплена цанга8, осуществляющая контакт с потенциальным электродом разрядника-обострителя 9. Второй электрод разряд ника-обострителя соединен с переходным электродом 10, герметично укрепленным в полиэтиленовом корпусе 11.В конструкции установлены блокиподжигающих разрядников 12 с разрядной индуктивностью, системой продувки рабочего газа,делйтелем напряжения и развязывающей емкостью и блокизарядных. сопротивлений 13. Для изоляцин напряжения корпус ГИН заполняется трансформаторным маслам. Предусмотрены системы для осуществления наполнения, прокачки и слива трансформаТбрйогомасла в процессе эксплуатации.Корпус 11 генератора служит одновременно высоковольтным изолятором, на"котором крепится многоострийный катод14 . Корпус 2 для удобства эксплуатации выполнен разъемным по высоте иимеет четыре.откачных патрубка 15,к которым присоединяются вакуумныенасосы. В нижней части корпуса уста-,новлены выпускные окна 16, уплотнен-ные титановой фольгой 17, которая защищена от вбзможных пробоев антистримерной сеткой 18.Устройство работает следующим об- Эразом.Конденсаторы Со заряжаются до рабочего напряжения; причем в начальный момент времени напряжения наконденсаторах направлены навстречудруг другу (как показано стрелкамислева от схемы) и электрод 3 находит-,40ся под этим же напряжением. При подаче на разрядники Р и Р поджигающего импульса разрядникй закорачиваются и четыре емкости С начинаютразряжаться через индуктивностии 4В результате переполюсовки напряжения на четных конденсаторах Со .(стрелки справа от схемы) на электроде 3 постепенно нарастает импульснапряжения. Когда напряжение наэлектроде 3 достигает достаточнойвеличины, срабатывает разрядник Ри импульс напряжения с крутым передним фронтом появляется на многоострийномкатоде К. Благодаря возникновению на остриях катода отйосительно 55 фольги ф перенапряженности электрического поля происходит взрыв микро острий с образованием слоя плазмы, расширяющейся в вакууме. Эта плазма является источником пучка электронов. Ускоритель может работать каК в режиме одиночных импульсов, так и в частотном режиме;В результате размещения генератОрйимпульсных напряжений внутри изолирующего корпуса, используемого сщиовременно в качестве изолятора для крейления катода, сокращаются габа; риты устройства по сравнению с изве" стным, и одновременно эа счет сокращения пути передачи мощности повышается КПД устройства.формула изобретенияИмпульсный сильноточный ускоритель электронов, содержащий генератор импульсных напряжений, взрывоэмиссионный катод и вакуумноплотный,металлический корпус с выпускныаокном, о т л и ч а ю щ и й с я тем, .что, с целью уменьшения габаритовускорителя и повышения его КПД, генератор импульсных напряжений заключенв выполненный из изолирующего материала дополнительный корпус, на котором установлен взрывоэмиссиониыйкатод, причем дополнительный корпус:расположен внутри вакуумноплотиогометаллического корпуса.1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Диденко А.И., Григорьев В.П.,Усов Ю.П, Мощные электронные пучкии их применение. М., Атомиздат,1977, с. 11-12,2. Зубков Л.А., Коломенский А.А.,Красильников Д.Д., Кристалев Е.Г.,Майне А.М Панадичев В.А., Ротт С.Г.Сидоров В.В., Чеканова Л.Н, "ЭРГИЮСильноточиыйэлектронный усилитель.Труды пятого всесоюзного совещанияпо ускорителям заряженных частиц.М.; Наука, 1977, т., с, 273-275.3. Диденко А,П Григорьев В.П.,Усов Ю.П. Мощные электронные пучки иих применение. М Атомиздат,1977, с. 14-15,4. Велихов Е.П. и др. Ускорителььый комплекс "Атара", Й Симпозиумйо коллективным методам ускорения.Дубна, 1976, с. 254-2607 (прототип).,724072 и ие.З ЭСоставитель В.КраснопольскийРедактор С.Суркова Техред Е. Гаврилешко Корректор Г.Назаров к 4528/18 Тирам 889 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5