Магнитопровод бетатрона

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 94286 91 (И) 05 Н 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИ Д;:ТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский итут электронной интроскопии приском политехническом. институтеим, С.М,Кирова,(56) Л,М,Ананьев, А,А,Воробьев,В,И.Горбунков, Индукционный ускоритель .электронов - бетатрон. М.; Гокомиздат, 1961, с. 98-114.А,А.Звонцов, В.Л.Чахлов, А,А,филимонов. Электромагнит бетатрона сльной вариацией управляющегТЭ 9 21975, с. 40-41. технологической обработки изделий тормозным излучением, Цель изо тения - улучшение массогабаритнь рактеристик и увеличение вывода тормозного излучения. Устройство содержит стойки 1,ярма,2.,и полюса гребневого типа, каждый из которых име центральную часть 3 и гребни 4.деление каждого гребня в месте соединения двух соседних ярем на две симметричные части, каждая из которых расположена вдоль боковых поверхностей двух соседних ярем, и игл+гс этом выполняется условие- - , где бреи хансти- ТометРаз пр соединенияг- радиус ентральной ч с г 1 - радиус мес седних ярем м; м; г - радиус люса, м, позвол каждой стойки и более полной за что снижает вес увеличивает сеч да излучения. 2 азимута поля. П с сти поет уменьшит ширинуза счет(57) Изобретение относится к областускорительной техники, в частностик индукционным ускорителям электрони может быть использовано для целей а ярма тери ла, а и узк магнитопрово ние окна для гней, а т Изобретение относится к области ускорительной техники, а именно к индукционным ускорителям электронов бетатронам, и может быть использовано для целей технологической обработки изделий тормозным излучением.Цель изобретения - улучшение массогабаритньи характеристик и увеличение вывода тормозного излучения путем уменьшения азимутальных размеров ярем за счет перераспределения магнитного потока в магнитопроводе и более равномерной загрузки материала магнитопровода запасенной магнитной энеркон междНа фиг етатрона ечение А в А н тво люса Устройа 2 ипо полюс имеет ценгребни 4 (см.фики 1 выполненыпрототипе. Ширин частьЯрма 2 ральную,1,2),еньшей с ширины, й стойк кажд аетс каждого ярма выб Яговыражению ОПИ САНИ Н АВТОРСКОМУ же увеличения размеров ярмами и стойками. изображен магнитопровод ид в плане; на фиг.2 а фиг,1,содержит стойки 1, яргребневого типа. КаждыйПри сборке ярма образуют сплошнуючасть с радиусомги+ гсг 1- 25который примерно равен радиусу равновесной орбиты г, Ярма соприкасаются друг с другом при сборке о линии 5, Выходящие из центральной части 3 гребни 4 на радиусе г, разделяются на две части, которые направлены по соответствующему ярму и расположены в пространстве, ограниченном боковой гранью 6 и осью 7 каждого ярма, Полю са могут быть съемными, Ярма 2 и стойки 1 могут быть выполнены из отдельных пластин 8 и при сборке стыковаться по линиям 9. Расположение пластин 8 Ферромагнитного материала в гребнях 20 ,4, ярме 2 и стойке 1 показано на фиг, фиг.1. Для сравнения на фиг,1 показаны пунктиром габаритные размеры ярем известной конструкции магнитопровода и азимутальная протяженность выводных 25 окон О и О, О - азимутальная протяженность выводного окна которое обеспечивается в предлагаемой конструкции магнитопровода. Профилированная. поверхность 10 полюсов выбирается так,30 чтобы обеспечить достаточную фокусировку ускоряемого пучка по г и к направлениям, Центральные вкладыши 11 обеспечивают выполнение бетатронного соотношения. Магнитопровод имеет 15 окна 12 для размещения намагничивающей обмотки.При таком выполнении электромагнита уменьшается ширина одной стойки и ярма вследствие того, что часть ма териала каждой стойки и каждого ярма можно удалить, так как эта часть материала недостаточно загружена. Количество удаленного материала определяется следующим образом, Так как эа грузка материала гребней и соответствующих частей стоек и ярем составляет всего 40-507. от максимально возможной, то эту часть материала можно сократить в два раза. Недостаточно заО груженная часть ярем при сборке образует в известных конструкциях сплошной кольцевой участок, расположенный между гс и г. Следовательно, ширину этой кольцевой зоны можно уменьшитьв два раза, а значит радиус сплошной части, образованной при сборке, в предлагаемой конструкции будет равенгс+гищ В 1 2 Тогда, чтобы подвести магнитный поток ко всему материалу гребней,. гребни на радиусе г, необходимо раздвоить, т,е, разделить на две части, и направить указанные части по соответствующему ярму, Такие гребни будут иметь форму "Ласточкин хвост",При таком выполнении электромагнита ширина одной стойки и ярма будет равна 2 11 г, Ягп+гс д а толщина стойки Ь остается прежней,Выигрыш по ширине каждой стойки составит 2 п гп .0 аЬ=Ъс -Ьс = -- и -- Гг +г ) п с(3) Или же в относительных единицах ВЬ К (гп гс) ги гс Ъ Б 2 Т г/И 2 г 2 1д 1 -(и) ):(и)+ - 82 2 ф Выигрыш в весе будет несколько меньше, так как длина Ферромагнитныхпластин удаленной части меньше длиныпластин, расположенных в средней части каждого ярма,Соответствующим образом увеличивается ширина выводного окна, так какв бетатронах излучение выводится впространство между стойками,Изменение конструкции магнитопровода и формы гребней не повлияет намощность дозы излучения бетатрона,Мощность дозы определяется энергиейи числом ускоренных электронов, Энергия электронов У пропорциональна изменению магнитного потока д Ф в кругеравновесной орбиты. В предлагаемойконструкции величина ДФ не изменилась.Количество ускоренных электроновопределяется в основном напряжениеминжекции, объемом области устойчивого движения частиц и величиной фокусирующих сил. Из перечисленных факторов изменение формы гребней можетповлиять на величины Фиксирующих сил,которые определяются следующими выражениями(и- средний по азимута показатель спадания поля;Е - глубина вариации.5Так как Е обычно меньше О, 3, тофокусирующие свойства поля зависят восновном от величины (и),В известных конструкциях (и ) достаточно быстро возрастает к краю полюса, Для компенсации этого измененияприходится выполнять корректирующиевыступы, что усложняет технологию изготовления, Предлагаемая форма гребней одновременно обеспечивает болеемедленное изменение (и(г),Предлагаемая конструкция магнитопровода не приводит к усложнению технологии его изготовления, Как и в известных конструкциях, магнитопроводнабирается из отдельных изолированныхпластин, расположенных параллельнопродольной оси каждого ярма. Еслиполюс выполняется совместно с ярмом, 25то изменяется длина и ширина частипластин при рубке, как и в известныхконструкциях, Технология изготовлениясущественно упрощается, если полюссъемный, . 30 Устройство работает следующим образом,Включаются обмотки возбуждения (нафигурах не показана), и в магнитопроводе возбуждается магнитный поток,обеспечивающий ускорение и поперечнуюфокусировку электронов аналогичнопрототипу.Работа устройства аналогична работе магнитопровода известной конструкции. Отличие от прототипа заключается в том, что недостаточно загруженные пластины в каждом ярме и стойкеформула изобретения Магнитопровод бетатрона, содержащий стойки, полюса с центральной частью, и охватывающие их ярма, которые в месте соединения двух соседних ярем образуют сплошную часть в форме диска, выходящие из центральной части полюса, гребни, а также центральные вкладыши, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массо- габаритных характеристик и увеличения вывода тормозного излучения, каждый гребень в месте соединения двух соседних ярем разделен на две симметричные части, каждая из которых расположена вдоль боковых поверхностей двух соседних ярем, и при этом выполняется условие г 1+ гс.в где г, - радиус мест соединениядвух соседних ярем, м;в , радиус полюса, и;- радиус центральной частиполюса, м,г удалены, а соответствующая часть потока проходит через оставшиеся пластины 8, Это обстоятельство обеспечивает более полную загрузку оставшихся пластин 8 стоек 1 и ярем 2,Таким образом, использование изобретения позволит снизить массу магнитопровода ферромагнитного материала ярем и стоек, увеличить размер выводного окна, а значит повысить дозу излучения и снизить стоимость магнитопровода на величину стоимости удаленной части ферромагнитного материала и Стоимости технологических операций при обработке этой части материала.1294286 Составитель В.КраснопольскийРедактор Е.Зубиетова Техред М,Ходанич Корректор Т.Мале инат "Пат г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 Производственно-и льс кии Заказ 992 Тираж 661 Подписное НИИ 11 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5