Электромагнит безжелезного бетатрона

ОП ИСА НИЕИЗОЬЕЕтЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских(43) Опубликовано 07.04.82, Бюллетень Ъ 13 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытии(45) Дата опубликования описания 07.04.82 В. В, Артемов, В. Б. Веселовский, Ю. П. Куропаткин и А. И, Павловский(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕЗЖЕЛЕЗНОГО БЕТАТРОНА Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к безжелезным электромагнитам ускорителей с аксиальной симметрией магнитного поля, и может быть использовано в медицинских и дефектоскопических бетатронных установках. Известен электромагнит безжелезного бетатрона, содержащий две конические системы круговых витков, соединенных последовательно межвитковыми переходами 11. Коническое расположение витков увеличивает высоту электромагнита и снижает его экономичность.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электромагнит безжелезпого бетатрона, обмотка которого содержит первую и вторую плоскопараллельные системы концентричных круговых витков, соединенных последовательно межвитковыми переходами, лежацими в одной плоскости, проходящей через радиус системы, центральный соле иоид, выводы которого подключены к внутренним виткам плоскопараллельных систем концентричных круговых витков, и два внешних вывода 2.Недостатком известного устройства является наличие азимутальной неоднородности магнитного поля и большие габариты устройства.Цель изобретения - снижение азимутальной неоднородности магнитного поля 5 в рабочей области и уменьшение габари.тов электромагнита.Цель достигается тем, что в электромагните безжелезного бетатрона, содержащем первую и вторую плоскопараллель ные системы концентричных круговых витков, соединенных последовательно межзитковымп переходами, лежащими в одной плоскости, проходящей через радиус системы, центральный соленоид, выводы которого подключены к внутренним виткам плоскопараллельных систем концентричных круговых витков, и два внешних вывада, в каждую систему круговых концентричных витков введен компенсацион.20 ный токопровод, размещенный параллельно плоскости межвитковых переходов и подключенный одним концом к внешнему витку. По оси соленоида размещен прямолинейный проводник, одним концом под- Ж ключенный к свободному концу компенсационного токопровода первой системы концентричных круговых витков, а вторым - к первому выводу электромагнита, второй вывод которого соединен со свободным концом второго компенсацион-, 858541НОГО токопрОВОдз, прцчсм Оба ВыВОда Ускоряеьых -Зстцц ц цх ПОгсрям, с 1 цжеэлектро)згПтд размещены с внешней сто- цце азимутальцой неоднородности поля роны Второй системы 101 цснтричных кр - э;сктромзгццтз приводит е пОВышсццк) говых витков. эффективности работы ускорителя.На чертеже цзобра)ксн общий вид элск Испытания опытного образца предлотоомапцта. жсцного электромагнита в бетатронцойОбмотка электромагнита содержит две установке показали снижение азимутальплоскопараллельныс системы концецтрич- цой неоднородности не менее чем в три ных круговых витков 1 с межвитковымц раза, а число ускоряемых в одном цикле переходамц 2 и центральный соленоид 3, О частиц х велцчцлось более чем в два раза чеРез который системы круговых витков цо сравнению с бетатроном, использующим соединяются последовательно. эл ектромапгцт-прототип.Параллельно плоскости межвцтковых Таким ооргзом, предложенный электро- переходов 2 расположены компенсациоц магнит безжелезного бетатрона имеет ные токопроводы 4 ц 5. Компенсационный 15 меньшую по сравнению с прототипом азитокопровод 4 одним концом соединен с мутальную неоднородность магнитного попроводннком 6, размещенным по оси цен- ля, что приводит к повышению эффективтрального соленоида 3 ц соединенным с ности работы бетатронной установки и перВым ВыВОдом 7 ОбмОтки электромаГнц- сцц)изет ее Гзозрцты. та, а токопровод 5 соединен с вторым вы)водом 8.Электромагнит работает следующим Формула изобретения образом.От сточцка питания подастся цм- Электромагнит безжелезного бетатропульс тока, проходящий через системы 25 ца, содержащий первую и вторую плоско- круговых витков 1 ц цсцтрд,ц й соленоид параллельные системы кощсцтрц ци сцт цчцых 3, ц Г Оолдст между п)10 ск)ц сцсгсма)ц руговых ВцткОВ, соединенных цослс:ОВзкрутовых ВцткОВ Возб)кдстся ц. ильсное тельно мс)КВиткОВыми переходами, лсжаэлектромагнитное поле бетатронного типа, щцми в одной плоскости, проходящей чеТок, протекающий по межвитковым пере- ЗО пез радиус сцстемы, центральный со,".сходам и ВыВОддм Оомоткц электрОмагнита, цоцд, ВыВоды кОтОРОГО подклю 1 сцы возбуждает электромагнитные поля, ко внутренним виткам плоскопараллсльцых торые, складываясь с полем круговых систем концентричных круговых витковвитков и витков ц центрального соленоида 3, при- двд внешних вывода, о т л и ч а ю щ и й сичающийся водят к появлению азимутальной неодно см, что, с целью снижения азимута. Родности результирующего поля. Поля, неоднородности магнитного поля в Рд овозбуждаемые током в токопроводах 4 и чей области и уменьшения гзбгзба цтов 5, по величине и ориентации таковы, что электромагнита, в каждую систему круго уменьшают напряженность магнитного по- вых коццентричных витков введенв введен компсцля, возбуждаемого межвитковыми пере сдццонцый токопровод, рззмещешый Находами в области между плоскими систе- раллельно плоскости межвитковых евитковых пе ехомами витков (в рабочей области электро дов и подкл;Очсццый одним концом к вцс 1 цмагнита). Кроме того, магнитные дц- ему виткч, прц этом по Осц содсцоцда поли, сбразовдццые токопроводамц 4, 5 ц размещен пр.,Олицейцый проводник, о.,- соответствующими межвитковыми перехо ццм концом подключенный к своооды" к свободномдами, ориентированы так, что получается концу компенсационного токопровода перполная компенсация возникающих полей в вой системы концентричных круговых витмедианной плоскости электромагнита, на ков, а вторым к первому выводу электро- азимуте межвитковых переходов. Ток В магнита, второй вывод которого соедго соединенцентральном соленоиде возбуждает в ра со свободным концом втоРого компенсацкомпенсацибочей области электромагнита азимуталь- онного токопровода, причем оба вьвыводавнешнейную компоненту магнитного поля по вели- электромагнита размещены с внец е .чине равную полю, возбуждаемому рав- стороны второи системы концентиы концент ичныхным током, протекающим по оси цен- круговых витков.трального соленоида 3, поэтому ток, протекающий по токопроводу 6, компенсирует Источники информации, принятые вов рабочей области электромагнита азиму- внимание при экспертизе:тальную компоненту поля, возбуждаемого 1, Линхарт И. и др, Накопление чзтоком в центральном соленоиде, Так как стцц, М Госатомиздат, 1963, с. 2с. 222 в 2наличие азимутальной неоднородности со 2. Павловский А. И. и др. Сильцоточмагнитного поля бетатрона приводит к цые безжелезные етатроны. АНвозникновению вынужденных колебаний 1965, т. 160, ЛЪ 1, с. 68 - 70 (прототип).. Заказ .365/275 Изд Мо 132 Тираж 856 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5