Токоприемник импульсного магнитного дефлектора

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 721928 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2541226/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл .

Н 05 Н 7/04

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.03.80. Бюллетень .% 10

Дата опубликования описания 25.03.80 (53) УДК 621.3. .038.62 (088.8) (72) Автор изобретения

В. A. Швец (71) Заявитель

Объединенный институт ядерных исследований (54) ТОКОПРИЕМНИК ИМПУЛЬСНОГО МЛГНИ ГНОГО

ДЕФЛЕКТОРА

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в ус-ройствах для отклонения пучков заряженных части ц.

В ускорителях заряженных частиц для управления пучком применяют отклоняющие устройства, получившие название дефлектора (или инфлектора). Дефлектор располагают обычно в вакуумной камере и на его пластины подают импульс тока (магнитный дефлектор) или напряжения (электростатический дефлектор) в зависимости от конструкции. Форма напряжения или тока может быть любой в зависимости от назначения дефлектора. В таком дефлекторе его пластины служат одновременно и токоприемником, если на них попадает часть пучка 15 частиц 11).

Однако в этом случае невозможно при импульсном режиме работы в наносекундном диапазоне изготовить высоковольтный водоохлаждаемый ввод дефлектора. Поэтому приходится располагать дефлектор на наружной поверхности вакуумной камеры (она изготавливается в этом случае из изолятора)

При таком расположении дефлектора часть пучка (или большая часть его, как в системе монохроматизации электронного пучка ускорителя ЛИУ-30/250) при отклонении попадает на стенки камеры и разрушает ее.

Известно, что в клистронных импульсных усилителях (КИУ) токоприемник непосредственно используется для поглощения пучка заряженных частиц (электронов).

Ближайшим к предлагаемому является токоприемник клистронного импульсного усилителя, расположенный в вакуумной камере и состоящий из водоохлаждаемых пластин (2). Этот токоприемник получил название цилиндр Фарадея и представляет собой сплошной конический цилиндр из меди длиной около 250 мм.

К недостаткам этого токоприемника можно отнести невозможность использования его в изолированной вакуумной камере дефлектора, так как он полностью экранирует его магнитное поле из-за возникновения вихревых токов в стенках своего корпуса.

Целью изобретения является исключение эффекта экранирования магнитного поля дефлектора токоприемником и одновременно предохранение изолированной вакуумной

721928 камеры от разрушения отклоняемыми частицами.

Цель достигается тем, что устрочство, состоящее из водоохлаждаемых цилиндрических пластин, выполнено в виде двухсторонней гребенки, пластины попарно вставлены друг в друга со смещением, равным

1/2 шага гребенки, причем входящие в зазор элементы гребенки не касаются оснований соседних, одни концы пластин объединены сборным водсохла кдающим коллектором, а другие изолирующими (например, керамическими) втулками вставлены в стягивающее кольцо.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, состоящее из четырех продольных пластин-гребенок; на фиг. 2 — расположение токоприемника в вакуумной камере.

На фиг. 1 показано: продольные элементы, образующие цили ндрическую поверхность токоприемника, 2 — трубки водоохлаждения, 3 — коллекторы, 4 — керамические втулки, 5 — стягивающее кольцо, 6 — сборный коллектор, 7 — вакуумноплотный проточный фланец.

На фиг. 2 показано: 8 — дефлектор, 9 — изолированная вакуумная камера, 10— токоприемник, i — трубка водоохлаждения

12 — vаправлсние движения электронного пучка, 13 — направление отклоняющего магнитного поля дефлектора, 14 — направление продольного фокусирующего магнитного поля.

Соединение продольных элементов в такой конструкции токоприемника не содержит замкнутых контуров для вихревых ЭДС.

При распространении импульса тока по дефлектору в пластинах токоприемника не возникают вихревые токи, искажающие н ослабляющие магнитное поле.

Расстояние между элементом гребенки и их высота выбираются из соотношения импульсного магнитного поль отклонения и постоянного магнитного поля, предназначенного для проводки через дефлектор неотклоняемой части пучка (т. е. из возможных углов отклонения частиц). Число продольных элементов и толщина зубцов зависят от мощности осаждающейся части пучка и возможностей охлаждающей системы.

Положительной особенностью предлагаемого устройства является также и то, что оно может быть использовано в устройствах диагностики пучка, расположенных аналогично импульсному магнитному дефлектору на наружной поверхности изслированной вакуумной камеры.

Для дефлекторной секции системы монохроматизацки электрончого пучка ускорителя ЛИУ-30/250 был изготовлен предлагаемый токоприемник. Длина цилиндрической

14 части его составляет 428 мм, наружный и внутренний диаметры равны соответственно 60 и 46 мм, а расстояние между элементами гребенки 2 мм, так что вакуумная камера защищена от электронов с углом

1з отклонения до 75 . Так как по условиям монохроматизации все электроны, находящиеся на фронте и спаде ускоряемого им. пульса частиц должны быть поглощены в дефлекторе, токоприемник охлаждается водой, которая позволяет снимать мощность

26 нагрева до 2 кВт. Магнитное поле отклонения, как показали испытания, полностью и без искажения проходит внутрь камеры.

Формула изобретения

Токоприемник импульсногG магнитного дефлектора, состоящий из водоохлаждаемых пластин, отличающийся тем, что, с целью исключения эффекта экранирования магнитного поля дефлектора, продольные цилиндрические пластины токоприемника выполнены в виде двухсторонней гребенки и попарно вставлены друг в друга со смещением, равным 1/2 шага гребенки, причем входящие в зазор элементы гребенки не касаются оснований соседних, одни концы пластин объединены сборным водоохлаждающим коллектором, а другие — изолирующими втулками вставлены в стягивающее кольцо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Ускорители. Под ред. Б. Н. Яблокова, пер. с англ. М., Госатоми дат, !962, с. 5.

2. Иванов А. Б., Сосновкин Л. Н. Импульсные передатчики СВЧ. М., «Советское радио», 1956, с. 9 (прототип).

Редактор T. Шубина

Заказ 147/45.

Составитель Б. Рахманов

Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Тираж 885 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35 Раушская наб., д. 4, 5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4