Электромагнит кольцевого циклотрона

(19) (11) Ц 51) Н 05 Н 7/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ(56) 1. Н А,Ю 11 ах Я 1 а 1 ив Керогазоп Я.1.И ЯечепЮ 1 п 1 егп Сопй. ОпСус 1 опгоп апд Арр 11 са 11 оп, 26 г 1 сП,Яжегег 1 апс 1, 1975, р, 33,2, К,НМа 1 ег81 а 1 па о 1 ЫеЧ 1 СКЯ 1 рго 3 ес" ЯечепИ 1 пСегп.СопЕ,оп Сус 1 оСгоп апй Арр 11 са 1.оп,Ецг 1 сй, Яже 1 гег 1 апй,. 1975, р.68,(54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТ КОЛЬЦЕВОГОЦИКЛОТРО 1 й, содержащий секторныеблоки - магнитопроводы с электрическими обмотками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции электромагнита и сокращения расхода материала для иэготовления электрических обмоток, верхняяи нижняя электрические обмотки выполиены в виде колец и являются общимидля всех секторных блоков магнитопроводов, причем блоки расположеныпо аэимуту так, что электрическиеобмотки охвачены магнитопроводамиИзобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при проектировании кольцевыхциклотронов. Электромагнит предназначен для обеспечения магнитного поля, Формирующего траекторию пучкаускоряемых частиц, В настоящее времяво многих странах создаются кольцевые (с раздельными секторными блоками-магнитами, расставленными покольцу) циклотроны на различные 10энергии и с различным количествомсекторных магнитов,Известен циклотрон 1, в которомэлектромагнит составлен из восьмиблоков-магнитов, Каждый блок состоит )5из магнитопровода и двух (верхней инижней) электрических обмоток, охнатывающих по периметрам полюса блока магнита.с целью формирования магнитного 0поля по определенному закону блокимагнита выполнены переменными поуглу.Недостатком конструкции электромагнита янляется технологическая 25сложность, обусловленная профилеммагнитопровода блока,и повышенныйрасход меди для изготовления электрических обмоток, Повторяющих проФиль полюсов блоков магнита, Крометого, наличие лобовых частей электрических обмоток вызывает поля рассеяния, которые дополнительно насыщаютмагнитопровод, снижая индукцию врабочем зазоре.Известен также кольцевой циклотрон 2), содержащий секторные блокимагнитопроноды с электрическими обмотками, Блоки этих электромагнитоввыполнены постоянной угловой протяженностью, что несколько упрощает 40изготовление магнитопроводов и злект;рических обмоток,Недостатками конструкции электромагнитов этих циклотронон являютсятакже технологическая сложность 45электрических обмоток, охватывающихполюса блоков магнитов, большой расход меди для изготовления и наличиедополнительных полей рассеяния, снижающих индукцию н рабочем зазоре,обусловленных токами, протекающимипо лобовым частям электрических обмоток1 Целью изобретения является упрощение конструкции электромагнита исокращение расхода материала дляизготовления электрических обмоток.Цель достигается тем, что верхняя и нижняя электрические обмоткивыполнены н виде колец и являютсяобщими для всех секторных блоковмагнитопроводов, причем блоки распо"ложены по азимуту так, что электрические обмотки охвачены магнитопроводами.На Фиг. 1 и 2 схематично изображен электромагнит кольцевого циклотрона.Электромагнит содержит секторныеблоки-магнитопроводы 1, расположенные по кольцу, верхнюю и нижнююэлектрические обмотки 2, закрепленные соответственно на нижних и верхних балках блоков-магнитопроводов,и верхние и нижние полюсные наконечники 3,Блоки 1 расположены по азимуту так,что их магнитопроводы охватываютэлектрические обмотки 2, Магнитноеполе в рабочем зазоре (между полюсными наконечниками 3) блоков электромагнита создается припусканием тока по кольцевым обмоткам 2, являющимся общими для нсех блоков электромагнита,Электромагнит такой конструкциипрост в изготовлении,так как здесьвсего две кольцевые электрическиеобмотки, простые в исполнениии требуется значительно меньше меди наизготовление электрических обмоток,чем в существующих конструкциях,Общая длина обмоток секторных блоков:2 1 (и+2 л), где о - количествоблоков; 8 - средний радиус электрической обмотки, Длина обмоток предлагаемого магнита 1 .-4 Я.Отношение длин и соответственновеса определяется коэффициентом( яК=-: --0 2 РКроме того, в такой конструкцииэлектромагнита требующееся магнитноеполе достигается с меньшей затратойэлектроэнергии, что обусловленоотсуствием лобовых частрй, вызывающих дополнительные поля рассеяния.766549 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5