Устройство для формирования импульсных полей облучения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 141 19) Я С%4 Н 05 Н 7 ЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ИЗ ИЗОБРЕТ ПИС И ТОР(57) Изобретение может быт пол(56) Гридасстрого сбромишень ускорН.чап Вгща 8 пег вувг.Рог герЫ сСЕКИ/БРБ/81 НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ минов,6 (088 .8)в В,И. и др. Системаа пучка на внутреннююителя, Препринт СКУ 7ц 8 е 1, И,Яеде 1. Арц 1 ещ го щодц 1 аге гЬе Ьеа8 ЬцЬЬ 1 е сЬашЬег. ТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯЕЙ ОБЛУЧЕНИЯ зовано,для Аормирования на Ьизпческих установках импульсных полей облучения частицами высоких энергий сзаданной дозой облучения н импульсе.Устройство для Аормирования импульсных полей облучения содержит постоянный электромагнит 10 с источником 11постоянного тока, импульсные электромагниты 2 и 12 с источником 9 токаи источником 13 импульсного тока соответственно, мишень 4, коллиматор5, пороговый дозиметр 6, линию управления 7 для передачи тактовых импульсов, линию управления 8 для передачисигнала, порога дозы. Устройство позволяет уменьшить уровень облученияФизического объекта между импульсами, 4 ил.Изобретение относится к ускорительной технике и может быть применено для Формирования на Физических установках импульсных полей облучениячастицами высоких энергий с заданнойдозой облучения в импульсе.Целью изобретения являетст уменьшение уровня облучения Физическогообъекта между импульсами. 10На Фиг.1 схематично изображеноустройство для Формирования импульс-ных полей облучения, на Фиг.2-4временные диаграммы, поясняющие работу этого устройства. 15Предлагаемое устройство содержитисходный пучок 1 в магнитооптическомканале транспортировки, первый импульсный магнит 2, пучок 3, идущийна мишень 4 и коллиматор 5, пороговый дозиметр 6, первую линию 7 управления для передачи тактовых импульсов, вторую линию 8 управления дляпередачи сигнала порога дозы, источник 9 импульсного тока постоянной 25длительности, постоянный электромагнит 10 с источником 11 тока, второйимпульсный магнит 12 с источником 13импульсного тока постоянной длительности. Вход линии 7 управления подключен к выходу тактовых импульсовпорогового дозиметра, а выход - квходу синхронизации источника 13 тока второго импульсного магнита. Входлинии 8 управления подключен к выходу сигнала порога дозы дозиметра, авыход - к входу синхронизации источника 9 тока первого импульсного магнита. Постоянный и первый импульсныймагниты подключены к своим источникам 4011 и 9 тока одинаковой полярностью,а второй импульсный магнит 12 к своему источнику тока - обратной по отношению к первому импульсному магниту полярностью.Устройство работает следующим образом.Исходный пучок 1 направляется постоянным отклоняющим электромагнитом10 под углом к оси канала транспортировки за пределы объекта облучения(объект может быть в зависимости отусловий или сорта частиц мишень,щель коллиматора 5 или сам пороговыйдозиметр 6). По сигналу запуска, поступающему на вход синхронизации источника 13 тока по линииуправления, включается импульсный магнит12, который выводит пучок на ос.ь канала транспортировки, начиная тем самым рабочее облучение. При достижении требуемой дозы облучения от порогового дозиметра 6 в линию 8 управления поступает сигнал, запускающий источник 9 тока, вследствие чего импульсный магнит 2 отклоняет пучок от оси канала транспортировки назад, в сторону отклоненного постоянным магнитом положения за пределы объекта облучения, Формируя тем самым широтно-импульсный режим облучения при неизменных длительностях отклоняющих воздействий на пучок.На Фиг.2 показана зависимость угла отклонения пучка Ы как Функция времени при действии импульсных магнитов в отдельности, на Фиг.З - -.а же зависимость, но при совокупном действии всех трех магнитов, Величина Ы соответствует углу отклонения, при котором пучок выходит за пределы объекта облучения. На Фиг.4 показана зависимость интенсивности 1 во времени при условиях, соответствую-. щих режиму, показанному на Фиг,З, Для создания импульса облучения с крутыми Фронтом и спадом импульс отклонения, создаваемый вторым импульсным магнитом, должен иметь крутой Фронт, плоскую вершину и практически любой длительности спад. Это относится к первому импульсному магниту, причем требование плоской вершины не является обязательным, если отклоняющая сила первого магнита превышает отклоняющую силу второго магнита. В этом случае допускается изменение амплитуды и неравномерности вершины импульса за пределами углового отклонения - Ж (Фиг.З), Необходимо лишь, чтобы длительность этого импульса на уровне -была не менее длительности полноамплитудного отклонения второго импульсного магнита,Совокупность трех воздействий на пучок в указанной взаимосвязи приводит к подавлению паразитного облучения и получению импульсных пучков с заданной дозой в каждом импульсе, с крутыми Фронтами и спадами импульсов облучения вне зависимости от пологих спадов импульсов отклонения (фиг,4), Более крутой спад импульса облучения по сравнению с известным устройством, связанный с переходом в другую область времени отклонения, позволяет повысить точность дозировки, Кроме того, пред3 420 лагаемое устройство, обладающее независимым повторным импульсным воздействием на пучок, позволяет получать практически нулевую ширину импульса облучения, в то время как в известном из-за использования одного магнита и одного источника тока минимальная длительность импульса облучения равна сумме спада и фронта двух по-О следовательных и неперекрывающихся импульсов каждого цикла (фиг.2 и Э), а на практике - еще больше (за счет свойств коммутационной аппаратуры высокого уровня мощности). Расширение диапазона изменения длительности импульса рабочего облучения, обеспечиваемое применением предлагаемого устройства, особенно важно при значительных флюктуациях интенсивности пучка, выводимого из ускорителя. Оно позволяет работать при повьппенной средней интенсивности исходного пучка, обеспечивая запас в случае снижения интенсивности, и в то же время 25 за счет большей глубины регулирования позволяет избегать перегрузок в дозировке в случае ее повышения, поэтому точность дозировки выше.Указанная некритичность предлагаемого устройства к спадам импуЯьсного воздействия на пучок позволяет применять в качестве источников тока импульсных магнитов широко известные и хорошо отработанные схемы модуляторов с формирующей искусственной линией и тиратроном в качестве коммутатора. Импульсы, создаваемые этими модуляторами, обычно имеют крутой фронт и более пологий спад. 2 4 Формула изобретенияУстройство для формирования импульсных полей облучения, содержащеемагнитооптический канал транспортировки пучка частиц, в котором расположены первый импульсный электромагнит, обмотка возбуядения которого подключена к источнику тока, мишеньи/или коллиматор, отделенные от первого импульсного электромагнита пролетной базой, пороговый дозиметр, расположенный в зоне облучения, и двелинии управления, вход первой из которых подключен к выходу сигнала так-.товых импульсов порогового дозиметра,вход второй линии управления подключен к выходу сигнала пороговой дозы,а выход второй линии управления подключен к входу синхронизации источника тока первого импульсного электромагнита, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения уровняоблучения физического объекта междуимпульсами, в него введены последовательно расположенные постоянныйэлектромагнит с источником постоянного тока и .второй импульсный электромагнит с источником импульсного тока,введенные электромагниты расположеныперед первым импульсным электромагнитом, при этом полярность магнитногополя в постоянном и первом импульсномэлектромагните одинакова и противоположна полярности второго электромагнита, а выход первой линии управленияподключен к входу синхронизации источника импульсного тока второго импульсного электромагнита,Составитель Е.ГромовТехред М.Дидык Корректор Л.Патай 11 улл Реда Заказ 3676/58 ская твенно-и",чнграфическое предприятие Р Тираж 832 В 11 ИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Рауш