Резонансная система циклотрона

СОЮЗ СОЮ.ТСНИХовицмщеюикРЕСПУБЛИК аа аи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЩ 1 ДЕДАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Вг 1 е Рас. 11 1305663,кл. Н 1 0 , опублик. 07.02 73.2. Богданов П.В. "Резонанснаясистема компактного изохронногоциклотрона", Препринт НИИЭФЛА, ГК ИАЭ, Л, 1978,(54)(57) РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА ЦИКЛОТРОНА, содержащая бак, внутри которого на штоке установлен дуант, орган перестройки частоты в виде перемещающихся многозвенных панелей и з(5 р Н 05 Н 13/00 // Н 05 Н 7/02 узел ввода высокочастотной мощности с кондуктивной связью, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения диапазона перестройки по частоте и упрощения резонансной системы, шток выполнен Т-образной формы, при этом перекладина штока закреплена на стенках бака с помощью изоляторов, концы панелей узла перестройки частоты шарнирно прикреплены к штоку в месте разветвления и к баку, а элемент связи выполнен в виде гибкой металлической трубы, один конец которой гальванически прикреплен к панели, а другой выведан из бака через изолятор, ус- .тановленный в отверстии на стенке бака.Предлагаемое изобретение относится к области ускорительной техники, а именно к ускоряющим системам циклотроцов с диапдзоцной перестройкой частоты.Известна резонансная система циклотрона, содержащая бак,. плакировку, шток, выполненный в виде разветвленного проводцика, изоляторы, орган перестройки частоты элемент связи резонансной системы и высокочастотного генератора. Йргдц перестройки частоты выполнен в виде подвижной здкоротки с контактнымиэлементами, посредством которых осуществляется гальванический контакт между здкороткой и штоком и эакороткой и баком, связь между генератором и резондцсцой системой емкостцдя 11.Недостатком системы являе шься низкая надежность, Одцд иэ причин этого недостатка обусловлена наличиемемкостцой связи резонатор-генератор. Кдк показывает опыт работы на циклотронах с емкостцой связью резонаторгенератор, в резонаторах имеют место пробои в узле связи, Надежность системы снижается также из-за применения в качестве органа перестройки частоты плунжера со скользящимиконтактами, которые подгорают или привариваются к штоку или саку при подаче высокой мощности от генератор;, Для устранения этого дефекта необходимы остановки работы циклотронд,Наиболее близким техническим решением является резонансная система циклотрона с панельной перестройкой частоты, состоящая из бака, плакировки, штока, один конец которого прикреплен к задней стенке бака, а к другому концу прикреплен дуант" орган перестройки частоты выполнен в виде мцогозвенных панелей, каждая из которых одним концом прикреплена к гередей стенке бака, а другим концом к его задней стенке. Электри - ческий контакт между звеньями панелей, д также между баком и эгеньями осуществлен гибкими элементами21, Низшая частота в системе реализуется при наибольших зазорах панельшток, цьсшдя - при наиме ньших зазорах пдц(ль - шток. Во всех положениях пд,ьли и шток имеет гальванический контакт между собой только со стороны задней стенки бака, и не имеют гальванщческого контакта со стороны передней стенки бака.Недостатком этой системы являются большие поперечные габариты при необходимости реализации трехкратного перекрытия по частоте. Для уменьшения поперечных размеров в этой системе панелями осуществляется перестройка по частоте в 2,1 - 2,.2 раза,. а оставшаяся часть диапазона частот перекрывается перемещением триммера, установленного в гор. ловине около дуанта, что усложняет конструкцию системы. Связь между резонансной системой и генератором - кондуктивная, причем элемент связи закреплен неподвижно. При такой конструкции элемента связи входное сопротивление системь 1 по диапазону частот изменяется в широких пределах. Для создания генератору благоприятного режима работы связь генератор - резонансная система регулируется дополнительной емкостью, установленной в тракте генератор система. Наличие дополнительной емкости также усложняет конструкциюэтого узла.Целью изобретения является увеличение диапазона перестройки по частоте и упрощение резонансной системы циклотрона.Цель достигается тем, что в резонансной системе циклотрона, содержащей бак, внутри которого ца штоке установлен дуант, орган перестройки частоты в виде перемещающихся многозвенных панелей и узел ввода мощности с кондуктивной связью, шток выполнен Т-образной формы, при этом перекладина штока закреплена на стенках бака с помощью изоляторов, концы панелей узла перестройки частоты прикреплены шарнирно к штоку в месте разветвления и к баку, а элемент связи выполнен в виде гибкой металлической трубы, один конец которой гальванически прикреплен к панели, а другой выведен из бака через изолятор, установленный в отверстии на стенке бака.На фиг.1 изображена конструкцияпредлагаемой резонансной системыциклотрона; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1,Резонансная система циклотронасостоит из бака, содержащего заднюю102983стенку 1, боковые стенки 2 и переднюю стенку 3, плакировки камеры 4, дуанта 5, штока 6, который выполнен в виде разветвленного проводника Т-образной формы, к одному ответвлению которого прикреплен дуант 5, а перекладина штока посредством изоляторов 7 прикреплена к баку (на чертеже шток прикреплен к боковым стенкам 2 бака); органа перестройки час тоты, выполненного в виде двух трехзвенных панелей 8, один конец которых прикреплен к штоку 6 в месте разветвления, а второй конец - к баку в районе стыковки задней и боковой 15 стенок 1, 2, звенья панели между собой, а также к баку и штоку прикреплены шарнирно, а электрический контакт обеспечивается гибкими проводящими фольгами элемента 9 связи резонансной системы н генератора 10, причем элемент связи выполнен в виде гибкой трубы, один конец которой прикреплен к среднему звену панели 8, а второй конец выведен из полости системы через изолятор 11, установленный в отверстии 12 бака, и стыкуется с внутренним проводником коаксиапьной линии 13, через которую .поступает высокочастотная мощность от генератора. Изоляторы 7 прикреплены к баку фланцами 14. Гибкая трубка представляет собой сильфон, или набор цилиндрических трубок с силь- фонами между ними. К плакировке про 35 тив дуанта 5 прикреплена противодуантная рамка 15. Возможно закрепление штока 6 и на передней стенке бака 3 с исполь О зованием изоляторов 7, а также другие варианты крепления Т-образногоштока. 19 4Высокочастотный ввод целесообразно размещать на расстоянии, равном /4 высоты бака у верхней боковой стенки, так как в этом случае труба подвергается наименьшему прогибу.Предлагаемая разонансная система работает следующим образом. При поступлении высокочастотной мощнос-. ти от генератора 10 через коаксиальнуюлинию 13 и элемент 9 связи в системе возбуждаются высокочастотные колебания. Ускоряющее электрическое поле возбуждается в зазоре дуант - противодуантная рамка. Взаимодействуя с полем, заряженные частицы преобретают кинетическую энергию. Перестройка частоты системы осу. ществляется перемещением панелей иэ положения "а" в положение "в. С перемещением панелей изменяется и положение элемента 9 связи в полости резонатора. При возбуждении системы на высокой частоте площадь витка связи, ограниченная контуром е- с -Е, максимальная, на низкой частоте - минимальная (контур е -дс - Е).Таким образом, связь система-генератор изменяется одновременно с перемещением панелей (с изменением частоты). Это перемещение позволяет обеспечить требуемое резонансное сопротивление в месте подключения генератора и обеспечить ему наилучший режим работы.Использование предложенной резонансной системы позволяет, при упрощении конструкции, улучшить надежность циклотрона за счет устранения согласующих конденсаторов в тракте связи генератора и резонансной системы, а также увеличить диапазон перестройки частоты,, Горькова Техред М, Надь 2 Тираж 783ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и035, Москва, Ж"35, Раушслиал ППП "Патент", г, Ужгор Подпмитета СССРткрытий ректор М. Лемч