Рельсотрон

 

Сущность изобретения: рельсотрон содержит, по меньшей мере, два накопителя энергии, подключенных к электродам и устройству синхронизации ударника с накладками на торце. Внешняя накладка ударника выполнена из щелочного металла, остальные накладки - из легкоиспаряющегося материала 2 ил.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам (21) 5020058/25 (22) 03.01.92

{46) 15.11.93 Бюл Иа 41-42 (76) Зайцев Альберт Антонович; Верес Александр

Александрович; Старшинин Виктор Николаевич (54) РЕЛЬСОТРОН (57) Сущность изобретения: рельсотрон содержит, (в) RU (») 2003241 С1 (51) по меньшей мере, два накопителя энергии, подключенных к электродам и устройству синхронизации ударника с накладками на торце. Внешняя накладка ударника выполнена из щелочного металла, остальные накладки — из легкоиспаряющегося материала. 2 ип.

2003241 канал с электродами, падкл1аченными к высоковольтному накопителю энергии, и ударник из 1геэлектроправаднаго материала, с накладками из плазмаобразующего материала, электроды подключены к, по меньшей 30 мере, двум накопителям энергии с различными характеристиками, имеющими уст120йстl30 синхр01-1иза11ии с ВысОкОВОльтными выкл1очателями, а на торце ударника уста40

45 скольких сотен тысяч ампер. В этих услави- 50

Изобретение относится к плазменной технике и мажет быть использовано в ускорителях конденсированных тел.

Известен рельсотрон, содержащий ускорительный канал с медными электродами, подключенными к накопителю (конденсатору) и ударник из неэлектропроводного материала, торец которого покрыт электропроваднай фольгой из плазмоабразу1ащего материала, Недостатком такого рельсотрона является сравнительно высокая температура плазмы порядка?5000-30000 К, что приводит к световой эрозии электродов и снижению ресурса работы рельсатрана, Ближ»éøè!ë аналогом изобретения является рельсатрон, D котором для уме II LLIB ния величины тока применяется специальная система параллет1ьн ых рельсов, электрицески изолированных друг ат дру1а, снабженных дополнительными устройствами.

Цель|0 изобретения является увеличение ресурса работы канала pBflLcoTpoHB.

Указанная цоль достигается тем, что в рельсатране, содержашем ускарительный навлива атся, па меньц1ей мере, две пласти ны — op, IB 13 щелочного металла и, по

MBIII UIBLI мере, одн» из остальных — из легкоиспэрлющегася металла, Разделение процесса подвода энер1ии на две стадии (p!30AHOA импульс TÎKB) Г103120тlяет сущеcTвенна снизить темг1ературу плазмы. В рельсотране обы гной конструкции значительная часть теплоты иыдел11ется на участке формирования плазменного разряда, когда температура почти мгновенна повышается на

25000 — 30000 К. Здесь нельзя снизить вег1ичину TQKG, так как требуемое значение скорости движения ударника мажет быть достигнуто лишь при токах порядка нелх использование легко ианизирующихся материалов (цезий, калий) не при1зодит к снижению температуры плазмы. Г!ри двухстадийном процессе подвода энергии начальная стадия мажет осуществляться при значительно более низких значениях тока. а испальзава11ие легко ионизирующихся щеl5

20 лочных материалов становится эффективным и позволяет получить требуемую электропроводность плазмы уже при значениях температуры порядка 12000 — 15000 К, Более низкий уровень температуры на рабочей стадии поддерживается также за счет абляции дополнительной пластины из легкоиспаряющегося металла (щелочного или какого-то другого), На фиг,1 показан рельсотрон; на фиг.2 — разрез рельсотрона с ударником, Рельсотрон содержит два электрода 1 и

2, подкгноченных к основному 3 и вспомогательному 4 накопителям-конденсаторам с помощью выкл1ачателей 5, снабженных синхронизирующими устройствами (в общем случае мажет быть несколько вспомогательных конденсаторов типа 4), Между электродами образуется канал прямоугольного сечения, в катарам находится ударник 6 из конденсированного неэлектропроводного материала. На торце ударника закрепляется пластина 8 из щелочного металла (цезия, калил) и пластина 7 из легкоиспаряемого металла (того же, что для пластины 8 или другого). Вместо пластины 7 может быть использована некоторая сотовая структура, которая электрически изолирована от элек-. тродов 1, 2.

Рельсотрон предназначен для разгона ударника до скорости, превышающей 4 км/с на выходе из канала, При замыкании выкл1очателя вспомогательного накопителя

4 между электродами возникает электрический так, вызывающий разрушение пластины 8 и образование плазмы при сравнительно низкой температуре. 3а счет силы Лоренца плазменный сгусток вызывает движение ударника б г10 каналу. На второй стадии включается более мощный основной накопитель 3, Однако это не приводит к значительному росту температуры, т.к, плазменный слой уже сформирован и его электропроводность достаточно высока.

Кроме того, на рабочей стадии значительная часть выделяющейся теплоты тратится на абляцию пластины 7. Указанные мероприятия, паз13аляют снизить последствия световой эрозии и увеличить ресурс работы рельсатрона. (56) Бодров А,1О„Осташев В.Е. Оптимизация параметров емкостной системы электропитания электродинамического ускорителя макротел рельсотронного типа, Предпринт

ИВТАН ¹ 6 — 181 м, 1986, 166.

Патент США № 4975606, кл. Н 02 К 41/00, 1990.

2003241

Формула изобретения

Составитель А. Зайцев

Техред M.Moðãåíòàë

Редактор Н. Семенова

Корректор О. Густи

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3238

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

РЕЛЬСОТРОН. содержащий ускорительный канал с электродами, подключенные к высоковольтному накопителю энергии, и ударник с накладками из плазмообразующего. материала, отличающийся тем, что он снабжен по крайней мере одним дополнительным накопителем и устройством синхронизации, обеспечивающим последовательное вклю чение дополнительных и основного нако5 пителей, причем внешняя накладка ударника выполнена из щелочного металла, а по меньшей мере одна из остальных накладок - из легкоиспаряющегося материала.