Выпускное окно ускорителя электронов

)4 Н 05 Н 5 ЗСИСожЗ" " ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ са ин Л,П,шка с.выя в 88-189.315-55,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Григорьев Ю.В., ШантурИоимпульсная электронная пупуском потока большого сеченатмосферу ПТЭ, В 2, 1978, с,Патент США Ф 3749967, кл.опублик. 1971.(54) (57) 1, ВЫНУСКНОЕ ОКНО УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ, содержащее опорнуюрешетку с каналами, укрепленную навакуумной камере, и фольгу, вакуумиоплатно 1 установленную на решетку,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения коэффициента вывода пучка, на поверхности каналовопорной решетки нанесена пленка металла с атомным номером большим,чем атомный номер материала решетки.2. Выпускное окно по и. 1, о тл н ч а ю щ е е с я тем, что по-.верхности каналов опорной решетки выполнены наклонными,Изобретение относится к областиускорительной техники, более конкретно к устройствам вывода пучкаускоренных электронов в атмосферучерез фольгу выпускного окна, и мо 5жет быть использовано в устройствахионизации электроионизационных лазе.ров или в ускорителях для радиационной технологии., 10Известны конструкции выпускныхокон, в которых вывод в атмосферупучка ускоренных электронов большого сечения осуществляется черезфольгу, вакуумнонлотно установленную на опорную решетку, укрепленнуюна вакуумнойкамере ускорителя.Недостатком известных устройствявляется то, что на торцевой и боковой поверхности опорной решеткипроисходят значительные потери пучка. Кроме того, эти потери усложняют задачу отвода тепла от фольги окна и предъявляют специфические требования по теплопроводности к материалу решетки. Обычно опорныерешетки выполняются из меди.Наиболее близким техническим решением яВляется выпускное окно,содержащее опорную решетку с кана 1лами, укрепленную на вакуумной камере, и фольгу, вакуумноплотно установленную на решетку.Обеспечение требований высокойгеометрической прозрачности и достаточной механической прочности призначительной ширине выпускного окна,достигающей нескольких десятков сантиметров, приводит к необходимостивыполнения опорной решетки значительной толщины (20-40 мм). В этом слу 40чае увеличиваются потери пучка наопорной решетке и, как следствие,снижается эффективность вывода пучкаускоренных электронов. Коэффициентвывода пучка для такой конструкциипревышает 0,3-0,4 при геометрическойпрозрачности опорной решетки О,б 0,7, Указанный недостаток обусловлен потерями расходящегося. электронного пучка на поверхности каналов в;опорной решетке, служащих для прохождения пучка,Целью изобретения является увели-чение коэффициента выхода пучка.55 Поставленная цель достигается тем,что на поверхности каналов опорнойрешетки нанесена пленка металла с атомным номером большим, чем атомный номер материала решетки.Поставленная цель достигается тем, что в известном выпускном окне ускорителя электронов, содержащем опорную решетку с каналами, укрепленную на вакуумной камере, и фольгу, вакуумплотно установленную на решетку, поверхности каналов выполнены наклонными.Пленка одного металла, нанесенная на поверхность другого, начиная с толщин, равных нескольким атомарным слоям, определяет его вторично-эмиссионные свойства. Пленка тяжелого металла с большим атомным номером (А 8, Бп У, РЪ), нанесенная на поверхность каналов медноопорной решетки, ведет к увеличению относительной доли наиболее быстрых неуп-,руго отраженных электронов, т.е. в спектре вторичных частиц увеличивается число частиц с энергией, близкой или равной энергии первичного пучка, пригодных для выводасквозь фольгу.в атмосферу.На фиг. 1 изображено выпускное окно ускорителя электронов; на фиг. 2 - элементы опорной решетки одного из конструктивных вариантов.Выпускное окно .содержит опорную решетку 1, с каналами 2, на поверхности 3 которых нанесена пленка металла 4 с атомным номером большим, чем атомный номер материала решетки. Опорная решетка 1 установлена на фла нец 5 вакуумной камеры 6. Фольга 7 вакуумноплотно закреплена с внешней опорной решетки с помощью уплотнителя 8, прижимного фланца 9 и крепежных элементов 10.Выпускное окно работает следующим образом.При работе ускорителя его электронно-оптическая система (ЭОС) формирует электронный поток, падающий на выпускное окно. При этом на поверхность фольги 7 падает поток электронов, прошедших непосредственно через отверстия каналов 2 и поток вторичных электронов, отраженных от пленки металла 4. Отражение от пленки металла с большим значением атомного номера приводит к увеличению относительной доли быстрых электронов в спектре вторичных частиц, что ведет к общему увеличению коэффициента вывода пучка.,852148 Составитель М.МедведевТехред Л.Сердюкова Корректор Аф 0 бручар Редактор Н.Сильнягина Заказ 996 Тираж 832 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Наиболее эффективно применение предложенного выпускного. окна (фиг, 1) для ЭДС, формирующей равномерный по плотности электронный поток, падающий на выпускное окно,5 для конструктивного варианта элементы опорной решетки которого изобра-. жены на фиг. 2, для ЭОС, формирующей совокупность отдельных расходящихся пучков, проходящих преимущественно внутри каналов опорной решетки, для снижения потерь пучка на торцевой поверхности опорной решетки. Некоторое уменьшение геометрической прозрачности опорной решетки для такого способа формирования почти не влияет на коэффициент вывода .пучка, а увеличение угла падения электронов пучка на наклонную поверхность каналов 2 на угол Ы дополнительно ведет к росту интегрального коэффициента отражения, к уве-. личению. коэффициента вывода пучка ( 1 - угол между нормалью к поверх-25 ности фольги и образующей наклоннойповерхности каналов). Нанесение пленки металла с большим атомным номером на поверхность каналов медной опорной решетки технологически наиболее легко осуществимо для (А 8, Яп, РЬ) электролитическим способом. Пленка такого металла толщиной 10-30 мк, нанесенная на поверхность каналов медной опорной решетки, повышаеФ интегральный коэффициент отражения в укаэанной области энергий в среднем на 10- 153. Увеличение среднего угла падения пучка на поверхность каналов опорной решетки на 3-5 повышает.интегральный коэффициент отражения в среднем на 5-73.. Применение предложенного технического решения в ускорителях прямого действия с большой площадью сечения пучка позволяет поднять коэффициент вывода пучка в среднем на 5-103, повысить КПД ускорителя, снизить тепловые нагрузки на фольгу выпускного окна и повысить срок ее службы.