Бетатрон

11 774525 СПИ ИЗОБ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приори СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Научно-исследов й при Томсполите м ва Г. Л. Чахловинститут ядерной физикиинституте им. С. М, Киро 4) БЕТАТРОН Изобретение относится к ускорительнотехнике и может быть использовано пр разработке индукционных ускорителей с высоким КПД, уменьшенными габаритами и массой.В бетатронах в конце цикла ускорения электроны для генерирования тормозного излучения сбрасываются на мишень с помощью специальной схемы сброса.Известен бетатрон, в котором сброс осуществляется с помощью дополнительного магнитного поля, создаваемого обмотками, уложенными на профилированных поверхностях полюсов (1). По обмоткам в момент максимума управляющего и ускоряющего поля через коммутирующий прибор пропускаются импульсы тока от накопительного конденсатора, который предварительно заряжен через диод, активное сопротивление и трансформатор от сети. Недостатками такого устройства является наличие дополнительного источника питания для схемы сброса, накопительного конденсатора, зарядного сопротивления и диода, что увеличивает габариты и массу устройства, а также потери мощности, которые возникают при передаче энергии от источника к накопителю.Известен также бетатрон, содержащийэлектромагнит с намагничивающей обмоткой, кодссатор для компенсации реактивой могцностамагничвающей обмотк, обмотки сброса ускоренных электронов, расположенные в рабочем зазоре (2),В этой системе в качестве зарядноготрансформатора использован электромагт.Недостаткам такого бетатрона являются увеличенные габариты и масса бета 1 о тронной установки из-за наличия отдельного акотелього коденсатора н элементов зарядной цепи: диода, активного сопротивления, и невысокий КПД из-за потерь мощостиа активном сопротивледоде пр заряде конденсатора.Целью изобретея является снижениегабаритов, массы потребляемой мощност.Зто достигается тем, что в бетатроне, со держащем электромагнит с намагничивающей обмоткой, конденсатор для компенсац реактивной мощности намагничивающей обмотки, обмотки сброса ускоренных электронов, расположенные в рабочем зазоре, обмотки сброса подключены через коммутирующий прибор параллельно намагничивающей обмотке. На фиг. 1 дана электрическая схема варианта предлагаемого устройства; начастокон колеоательато 2 - обо - сооственная таного контура денс рмотка 1;У, - амплитудное значение напряженияна конденсаторе 2;Я - энергия, необходимая для сбросаэлектронов;С - емкость конденсатора 2.Для бетатронов величина энергии, запасаемой в колебательном контуре для ускогде фиг. 2 - кривые, характеризующие работу устройства.Устройство включает электромагнит с намагничивающей обмоткой 1, конденсатор 2 для компенсации реактивной мощностинам агничивающей обмотки, обмотки 3 сброса ускоренных электронов, расположенные на профилированных поверхностях полюсов, обмотку 4 возбуждения, коммутирующий прибор 5,Бетатрон работает следующим образом.Обмотка 4 возбуждения подключена к сети, в колебательном контуре конденсатор 2 - обмотка 1 возбуждаются незатухающие колебания (на фиг. 2 кривые а и б - соответственно напряжение и ток контура). В момент времени 1 когда напряжение на конденсаторе 2 не изменило знак, на управляющий электрод коммутирующего прибора 5 приходит запускающий импульс, Конденсатор 2 через коммутирующий прибор разряжается на обмотки 3 сброса, создавая дополнительное магнитное поле, необходимое для сброса ускоренных электронов на мишень,Так как добротность колебательного контура достаточно велика, конденсатор 2 перезаряжается до напряжения обратной полярности, и коммутирующий прибор 5 выключается в момснт времени 1 (на фиг.2 - кривая в - импульс тока, протекающего по обмоткам 3 сброса).Время включения коммутирующего прибора 5 выбирается исходя из энергии, необходимой для сброса ускоренных электронов на мишень по формуле-- агсз 1 п - г ЯЮ л СФормула изобретения Бетатрон, содержащий электромагнит с намагничивающей обмоткой, конденсатор для компенсации реактивной мощности намагничивающей обмотки, обмотки сброса ускоренных электронов, расположенные в рабочем зазоре, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов, массы и потребляемой мощности, обмотки сброса подключены через коммутирующий прибор параллельно намагничивающей обмотке. Источники информации,принятые во внимание при экспертизИндукционный татрон. Атом. 1. Ананьев Л. М. и д ускоритель электронов -издат, 1964, с. 34 - 36. 2. Ананьев Л, М. и др. гаоаритный бетатрон П М 2 - 64 - 624/14, Переносной мало МБ. ГОСИНТИ рення электронов, определяемая величинон У в 50 в 100 раз больше энергии, необходимой для сброса электронов, поэтому фаза включения коммутирующего прибора находится вблизи максимума тока контура (фиг, 2 кривая в).Применение предлагаемого устройства позволяет уменьшить габариты и массу генератора импульсов тока сброса примерно вдвое за счет устранения элементов зарядной цепи (активное сопротивление, диод) и совмещения накопительного конденсатора сброса с конденсатором для компенсации реактивной мощности намагничивающей обмотки.Уменьшение потребляемой установкой мощности происходит благодаря тому, что отсутствует передача энергии от источника питания до накопительного конденсатора через трансформатор, зарядное сопротивление и диод. Это уменьшение достигает 50 - 60% по сравненшо с известными схемами сброса, отсутствие отдельной емкости схемы сброса позволяет уменьшить в целом габариты и массу блока излучателя бета- тронной установки.774525 Ае т д.2 Составитель Н. Ермохин Морозова Тсхред 3. Тараненко Коррскторы. Е. Осипова и 3. Тарасоваказ 2515/3 Изд.652 Тираж 889 Подписное ПО Поиск Госудэрствс 11 ОГО комитста СССР по дслаз 1 пзобрстсп 1111 и Открыти 11 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5