Магнитная система

 

1. МАГНИТНАЯ СИСТЕМА, содержащая поворотные электромагниты, расположенные вдоль замкнутой линии , совпадающей с траекторией заряженных частиц, и включающая единый каркас из ферромагнитного материала , образованный верхней и нижней крьш1ками, на которых укреплены по.гаоса с катушками возбуждения и обратный магнитопровод, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения массо-габаритных параметров, обратный магнитопровод выполнен в виде центральной стойки, жестко Соединяющей верхнкмо и нижнюю крьш1ки, и на ней расположены дополнительные катушки возбуждения. 2.Магнитная система по п. 1, отличающаяся тем, что на полюсах установлены корректирующие катушки. 3.Магнитная система по пп. I и 2, отличающаяся тем, что в центра.пьной стойке вьшолнен пролетный канал.

СО103 СОВЕТСНИХ

COU

РЕСПУБЛИК..SU„„1176820

А 11 4 Н 05 Н 7 /04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKO}VIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ERbJIN0 . .

Фаены

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CQCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3709623/24-21 (22) 11.03.84. (46) 30,11,86. Бюл. 11 44 (72) А.С.Федоров, В.М.Николаев и Ю.П.Севергин (53) 621.384.6(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

N 145903, кл. Н 05 Н 7/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ы 1128761, кл. Н 05 Н 7/04. 1984. (54)(57) 1. МАГНИТНАЯ СИСТЕМА, содержащая поворотные электромагниты, расположенные вдоль замкнутой линии, совпадающей с траекторией заряженных частиц, и включающая единый каркас из ферромагнитного материала, образованный верхней и нижней крьш ками, на которых укреплены полюса с катушками возбуждения и обратный магнитопровод, о т л и ч ающ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения массо-габаритных параметров, обратный магнитопровод выполнен в виде центральной стойки, жестко соединяющей верхнюю и нижнюю крьппки, и на ней расположены дополнительные катушки возбуждения.

2, Магнитная система по п. 1, отличающаяся тем, что на полюсах установлены корректирующие катушки.

3, Магнитная система по пп. 1 и

2, отличающаяся тем, что в центральной стойке выполнен пролетный канал.

1176820

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке ускорителей заряженных частиц с циркуляцией пучка, в частности, в линейных ускорителях электронов для медицины и промышленности.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение массогабаритных параметров, что позволяет уменьшить размеры ускорительных комплексов и упростить их эксплуатацию.

На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов предложенной маг. нитной системы, общий вид, на фиг.2то же, поперечный разрез, Устройство содержит четыре межполюсных зазора 1, образованных соответствукпцими парами полюсов 2, имеющих площади

$, $,,$ и $ ; Полюса расставлены 2 3 вдоль расчетной замкнутой траектории

3 с интервалами друг относительно друга L L, L u Ly. Они эакрепле1 ны на верхней 4 и нижней 5 крышках, которые жестко соединены между собой стойкой 6. На полюсах установлены катушки возбуждения 7 и корректирующие катушки 8. На стойке разме— щена дополнительная катушка возбуждения 9 и в ней же сделан сквозной пролетный канал 10.

Магнитная система работает следующим образом. Ускоренный пучок заряженных частиц, последовательно попадая в межполюсные зазоры 1, образованные соответствующими парами полюсов 2, поворачивается магнитным полем Н на угол о

g =-< +d +с + — с =180

2 3 g 1 т.е. возвращается в начальную точку отклонения. Магнитное поле H. возбуждается катуппками 7 и формируется в межполюсных зазорах конфигурацией полюсов. Чтобы в первом межполюсном зазоре пучок отклонялся на отрицательный угол (центр кривизны радиуса поворота находится вне замкнутой траектории 3), направление магнитного поля Н в этом межполюсном зазоре противоположно направлению в остальных зазорах. Это достигается соответствующим включением или направлением намотки катушек возбуждения.

Полюса 2 установлены на верхней

4 и нижней 5 крьппках, жестко связан-ных между собой центральной стойкой

6. Все эти элементы изготовлены иэ ферромагнитного материала, что обусловливает магнитную связь всех полюсов. Поэтому магнитный поток первой пары полюсов Р, раздвигаясь на

5 две равные части, замыкается по крьппкам через межполюсные зазоры второй и четвертой пар полюсов. В результате такого перераспределения магнитных потоков отпадает необходимость в магнитопроводе обратного магнитного потока первой пары полюсов,учитывая что $ < 2$

У и

Для замыкания обратных магнитных потоков Р,«Р и Р от второй, третьей и четвертой пар полюсов предложено использовать единую стойку 6, расположенную в центре магнитной системы. Но так как часть каждого иэ магнитных потоков Р и, равная

1/2Я, замыкается через первый межполюсный зазор, загрузка стойки 6 уменьшается и будет составлять

«Р =(Р— - Р )+ Р+(Р - -«Р )=2 Р + Р - Р, 1 1 ст 2 2 3 2 2 1 2 3

На стойке 6 расположена дополнительная катушка возбуждения 9. Эта катушка включена согласно по магнитным потокам с катушками возбуждения

7, расположенными на полюсах (2-ой, 3-ей и 4-ой пар), Целесообразность в такой катушке может возникнуть в следующих случаях.

Катушки возбуждения 7, установ35 ленные на полюсах 2-ой, 3-ей и 4-ой пар, не обеспечивают требуемых ам,пер-витков для создания в межполюсных зазорах 1 заданного магнитного поля H.

49 Необходимо уменьшить габаритные размеры магнитной системы. Для этого часть витков катушек возбуждения 7 переносится на стойку 6, Кроме того, установка на стойке

45 6 дополнительной катушки 9 уменьшает поля рассеяния магнитного потока, что снижает как электропотребление, так и загрузку магнитопровода (или его вес и габариты).

В процессе настройки магнитной системы может потребоваться подрегулировка магнитных полей Н в межполюсных зазорах 1 . .Для этого на по люсах 2 установлены корректирующие

55 катушки 8, вклад которых составляет несколько процентов от основного поля. Корректирующие катушки 8 расположены вблизи межполюсных зазоров

I Это делает их более эффективными

1 1 7 6820 и практически не влияющими на магнитные поля соседних межполюсных зазоров 1.

Техред И.Попович Корректор. А.Тяско г

Заказ 6500/4 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор Т.Лошкарева

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В стойке 6 по оси входящего в . магнитную систему пучка сделан пролетный канал 10, Он предназначен для выпуска прямого пучка, что необходимо при его диагностике и настройке ускорителя. В этом случае питание всех катушек должно быть отключено.

Одним из недостатков известных устройств являются конструктивные трудности в установке вокруг магнит ной системы терапевтического линейного ускорителя электронов биологической защиты. В заявляемом магнитном зеркале решение этой задачи существенно упрощено за счет примене.-. ния жесткого монолитного каркаса10 магнитопровода. К тому же сами ферромагнитные крышки частично выполняют функцию биологической защиты.