Устройство для контроля инжектируемоготока b бетатроне

а:ет%(с; ;!.- i !-, .* - ъ:. - " Ф

О П И С-А -"-Й- Я"=Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (д! 72 8678

Союз Советскик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10. 11,78 (21) 2683760/! 8-25 с присоединением заявки 1Й . (23)Приоритет.

Опубликовано07.08.81. Бюллетень Рй 29

Дата опубликования описанию 07.08 .81

3 (53)M. Кл.

Н 05 Н 7/00 тввударстееиивй какитет

СССР ив делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384. . 6 (088. 8) (72) Автор изобретения

Ю. А. Громов

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.М.Кирова

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНЖЕКТИРУЕМОГО

ТОКА В БЕТАТРОНЕ

Изобретение относится к области ускорительной техники, в чатсности,. к индукционным ускорителям электроновбетатронам.

Изобретение может быть использовано в качестве устроиства для на5 о стройки бетатрона на максимум интенсивности излучения как в частотном режиме генерации излучения, так и в одиночном.

Известно, что в перечне основных .конструктивных элементов бетатрона имеется вакуумная ускорительная камера с нанесенным изнутри проводя15 щим покрытием flj. Приводящее покрытие выполняет две функции. Перваяснятие поверхностного заряда падаю- . щих на камеру электронов в процессе . инжекции, ускорения и смещения элек-. тронного пучка. Вторая - контроль инжектируемого тока. Проводящее покрытие полностью охватывает электронный пучок и работает как цилиндр Фа2 радея. Для выполнения второй функции оно присоединяется к клемме Земля через измеритель тока. Электронный пучок, вводимый из инжектора в камеру, наводит на стороне покрытия, обращенного к пучку, связанный положительный заряд, а на внешней стороне - свободный заряд, который, сте" кая на "землю" через измеритель тока, создает в последнем ток, равный среднему значению инжектируемого тока за период ускорения. Недостатком устройства, выбранного в качестве прототипа, содержащего проводящее покрытие ускорительной камеры, подключенное через измеритель тока к клемме Земля, является то, что несмотря на непосрепствениую близость расположения устройства к вводимому и ! захватываемому в ускорение электрон" ному пучку, оно не дает информацию о соответствии процесса инжекции оптимальным условием захвата электронов в ускорение.

«т«BBЕСТНО такжЕ УСТРОЙСТВО ППЯ настройки бетатрона в режим, близкий к птимальному, содержащее счетчик

Гейгера"-Мюллерд, присоединенный через емкосYB к осциллографу, а через гастпт:„ее сопротивление — к высокоОл:тцому стабилизирОВЯннОму истОч .:-::и..-.у напряжения . При наличии ускоря=-- .Ого электронного пучка в камере "-;ясть электронов выпадает из уско- 1О рецця ц соударяясь с мишенью или др;т| ГИЙ |:т(011СтруКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТЯМИ

B . а М Е B Е Е |тн Е Р Ц Р ттт Е Y P Я С С C .Я Н Н О e T! О Р ,.=;т; 1«;;Е Ц;. гдч НИЕ, 7С "1 POACTBO P I HC Tэц-;;ует отдельж1е акты Этого:-;злу- 15

-:..: —..-,,-я 3 В::-:|ДЕ НМПуЛЬСОВ НЯ 31(раНЕ

:Э(:КОВт Ь1С НадОСтатКИ уСтрОЙСтыа За1(Л|ОЧЯЮТСГт В СГ1ЕдукщЕМ„Лрц НЯСтрОйКЕ бе (атрoHЯ -: ре:жим, близкий к опти,1я:,:.: —,:ICIIJt, счетчик перегружается ц на .:к эане осциллографа регистрируется прямоу1-01(ь:ьгй1 импульс длцтельносYbto равной Bpе:«IBHH ускорения электронного

::учк-, т,е. получаемая информация

:|Р.=.КYI«HBCi(H 110СНТ ТОПОЛОГИЧЕСКИй ХаРа:":т--«Р Ц C 1|ОМОЩЬЮ УСтРОйСтва НЕТ !

=G ::то :.<".Q" т. - ТОЧHO ЗЯРЕГИСтpHpОБQT Ь, томе ят наст1эОйкц бет 2трона нЯ мЯкси "

iiyi-.:-iHYåfIcHBIfñcYè. Г1оэтому ца пряктц- -

30 не,ыяннь1м устрОЙстВОМ пользуются тОль» (o B период пуско-наладочных работ. :;c. . 0.«B30ваг111е бе aTpoffa з импульсной ;. еf: TГено Г афин Гтредъявляет ВысОкие

- p:=0r,BBHHlI к pagBgpHTeльнсй настрой35 кв уско цтеля бсз смеще11И11 электрон:Qco лучка ца мц111е11ь. Здесь опцсяH" т::О. УстРОйСТВQ .=::.ВЛЯЕтСЯ ОСНОВНЫМ ПРИ:,С ;. П.1 ДЛЯ т|а тпой1(тт „К1НЖЕКтди«Я И ЗЛЕК

|;-т|. -т;;а; и тт бетатРона. пабОтЯют В ча с

;" -;т :- и тэежиме, а смещение — в одиночнОм „Злектрояы и -Гжектируются в каме ру „ скоряются и далее тОрмозятся В

, П(Д --. . тЩЕМ МЯГНИТНОМ ПОЛЕ УСКОРИТЕЛЯ

С Эт.- -Птт(фИКСИруат ИЯЛИ ИЕ ЭЛЕКтрОН".

НО ."э пучка в теч|ецие Все 1"0 Времени

;". ;ВИЯ МЯГНИТНОГО ПОЛЯ ОДНЯКО т !

I;и э ом 1эас се 111ное излучение Отчяс

H — 3 СВЯЧЦВаЕТ ФОтоматЕРЧаЛЫ т ПРИт}

МЕНЯ;- - т|ЫЕ ЛРИ ЭКСПЕРИМЕНТЯХ ПО НМ

П . Э«, С 1 тз и -т Е т.1 т "Е НО Г р Яф1.1И, -1(Э(.,ТЬ Ц=-.Ñ- ::РажЕЦИЯ На СНИМКак ПОНИ-1(а;-.,: Ся, "ЯЯ««@.АУ|«11В1й ВЯРИЯН I! HBCТРОй КИ бетатР011Я В BTQM слУчае буДет такимт

1СОГДЯ Смт=я|Е1«ИЕ рабОтаЕт В ЧаСтОтнОМ

РЕ:П11М|Е И ПР -...РЫВЯЕт ПРОЦЕСС УСКОРЕ" - И "»ЭЯ" т 7 |- НОС| т т ИНЖЕКЦИИ Я В

МОМ:;-;H :7,ГЕНЕрйцт«1т1 НЕОбХОдИМОГО ИМП frJII| излучения с",эабатывает !t )H fiopt tCfh— ной фазе. В данной сцт attHII устройСТВО На ОСНОВЕ СЧЕТ IHKB ГЕйГЕра-1ткттлера СТЯнОвится неработостп(тс(бт —:ь1м.

Целью из(бретения явля;= rc.-t::û-"ñП1ЦРЕЦИЕ фУНКЦИОЦЯЛЬЭЫК ВОЗИ,,Пт Оетай ут..т1эот1С1 В КОН pQJIHРУттэЩте О 1т1|.ф,ЕКТН руемый ток и бетатроне.

Лоставле11ная цель достцгceт"=. тем«

Ч ro В ПРОВОДЯЩЕМ ПС 1(РЫТЦт1 К Я;.;„-. РЫ В зоне установки инэкектора выделен изоЛЦРО БЯННЬ1й О т 0 С НО В НО ГО ПОК PЫТI IЯ,тчЯС QK Ц ПОДКЛЮЧЕН «ЯРЕ 3 1|01òÎ tH1«т -,1-Нщй ИЗМЕритЕЛЬ К ОСНОВ,Ой -1аСтц 10крытия °

tg чер теже црцведена схем-.,.;с-:— ройствя для конYpo r цнжектцруе toro

Т01(а C ДОПОЛЦЦ ГЕЛ1-. 1ЫМ H31«tcтр "1 = ..ЕМ

ТОКЯ Ц КЗОЛЦРОВЯННЬЫ УЧЯСтт(0:1 П ПРО— водящем покрытии камеры.

Лредлагаемое устройство состоит

НЗ . ЛРОводяще«0 покрытия 1 $ скОрц тельноц камеры 2, подкпю-т(-;.-: ое- ВВрВВ

ИЗМЕР1ттЕЛЬ ТОКЯ 3 К КПЕМ(л« З Еттт тт т изолированного участка 4 В проводяЩЕМ Г10КРЬ|тии, ПРИСОЕДЦНЕ|;НОГO ЧЕРЕЗ до пол11|«1Т ель fii,tl из мер ц т е!1ь ;) к я э к

ОСНО=НОй ЧЯCYH тяроьодящЕГO ПОКр т |ця ц Вясположент-10 "0 в 3 ". .Н(у(та1|ОВ !(f иккектop."«б, Впрыскив аюые -n В к aме„ у

ЗЛЕК Ypoтт1Ь1й ПУЧОК 7.

«

РЗ 3 01«т

И Ц1жь|K1ОРЯ 6 В;С(ори|Э Е тт|т,* -IO К, меръ- 2 впрыскцвается расходящ .йся зле к т р 0 н ны и II j чо к ° 3 . t p K Y p o t 1ь! к 0 т 0

Рого имеют опреде 1ен110е 5!Гловoå ц

ЗНЕРГЕТИЧЕСКОЕ тРЯ(11РЕДЕ-ТЕНЦЕ . |СПИ

: оо н011енц"= =- Yoãо О.-:определения с

МЯГН11тттт«1 ПОЛЕМ фазой ИцжЕКП 1Ц сООтветствует;услОвию для Ос лпеc

Вления движения электронного пуск«1

7 r о орбитB с 1| р|ивцзцой кя1терт: т

ЭЛЕКТРОННЫЙ П! 11(Э1(1тЯДЯЕ Y Ца IтРОВОД;:

ЩЕЕ ПО1(РЬ1Т1тЕ, „НЕ С -, Е11ЯВ;- -тНО и|-, сно†рг«ТЯ . IO й31„| т ТЕт«| rCI(il. 3 YF! ттт|

YQK хярактеризуощий cp„=-д;-=.;й ри|зд ускорения цнже1гтцруемзй т о;, в цепи изм|ерителя 0 TQK 0" (J! ТcTBует:

3ВН ПрибЛ1Пт(ЕН|1И уКЯЗ а„-тцо „-C: OG Y.. O-т

1|:ЕНИЯ УСЛОВИИ ЗЯХВЯ1 :. j ; QUOTH!43; Ь

Но "1у "т<-"С 1 тт =Л - K IРОНС B ..:!«tII(- : т-,- t» Ет

ОДит«, бОро t в 1 Яме)т|- и !-|Я -v «Я *, т лировяннъй участок l(poBQpBfq(11-о 11(,|-рЫТ1-"Я .-т С ТЕК Я ЕТ ЧЕРЕ «1 „-| ПОЛНИ ТЕЛ Ь НЬтй

И МЕРИТЕЛ1 Тока, . -) На ОСНОВ1 СЮ .ХЯСТ т 0!(тв)T««я ДЗМЕр1т"т|Е11Ь:т 0«З - |-,,-| |,; ° 1р Яру е т Бак "| наличия в к ам. -: 1э «3 и е к т р 0— формула изобретения

ЗО

f и нов, сделавших один оборот. Показания измерителя тока 3 не изменяются, так как он подключен по схеме ко всему проводящему покрытию. По мере дальнейшего приближения к оптимальным условиям захвата число электронов, сделавших один оборот, увеличивается и измеритель тока 5 регистрирует увеличение тока, а при оптимальных условиях захвата ток становится максимальным, т.е. число электронов, сделавших один оборот,, максимально, часть из них падает на тыльную часть инжектора, равномерно распределяется по камере и частично захватываются в ускорение. Манипуляции оператора, заключающиеся в подборе уровня магнитного поля, фазы инжекции, энергии электронов и тока инжекции в оптимальном соотношении, считаются выполненными и измеритель тока 5 регистрирует этот момент.

Таким образом, проводящее покрытие камеры выполняет дополнительную функцию — позволяет регистрировать момент настройки бетатрона на максимум интенсивности излучения. Отпадает необходимость в применении устройства для настройки бетатрона по рассеянному излучению. При работе бетатрона в частотном режиме генерации излучения появляется возможностью настраивать ускоритель, не включая схему смещения и не создавая лишний нетехнологический фон излучения, При работе бетатрона в режиме генерации одиночного импульса изпуче вл можно более точно настроить ускоритель на максимум интенсивности и ве".. и настройку без ускорения электронов, что приводит к улучшению качест-.=а и эко-номии средств в эксперимента;-. по импульсной рентгенографии., 5 стройство руемого тока в бетатрон=, ccäåðæàäàñ проводящее покрытие ускорите.ьнай камеры, подключенное через изь ср:=.-..-ж тока к клемме Земля,. о т л щ е е с я тем, что, с це.-:ь.-:: р ракия функциональньгх -озмож:о«.rñé щВ устройства, в проводяще. по .рытии камеры в зоне установки инжектора выделен изолированньй от основного покрытия участок и подключе.,- ::=..„- ез дополнительный измеритель така K основ25 ной части покрытия,. источники информации, принятые во внимание при ::.cc;-сртизе

II

1. Л.Е.Ананьев и др, Индук,ионный ускорител:= электронов-оетатрон

Госатомиздат, 1961.

2. Сборы к докладов П Всесою3Hoic совещания по применению ускорителей в народном хозя.= :стве. НИИ ЗИ.„ П«, 1976, 368. с

ВНИИПН За-.-,i =9, !..<;

Типаж QP .? 1э - -у

-«т

Филиал:Н1 4=..е «т г. ужгород . -"л,, !."., с . —;ая,