Система возбуждения ускорителя

 

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к системам высокочастотного питания резонансных линейных ускорителей заряженных частиц. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение стабильности амплитуды высокочастотного поля в резонаторе. Система возбуждения резонатора ускорителя состоит ич усилителя 1 мощности и цепей положительной обратной связи и отрицательной обратной связи, охватыпающих усилитель 1 мощности н резонатор 2 ускорителя. В цепь положительной обратной связи включен электронный управляемый аттенюатор 5, цепь управления которого соединена с резонатором 2 цепью отрицательной обратной связи, содержащей амплитудный детектор 6 с источником 8 опорного напряжения, а регулируемое сопротивление аттенюатора 5 включено параллельно в линию положительной обратной гпязн на расстоянии от резонатора , кратном нечетному числу четвертей длины волны рабочего типа колебаний , возбуждаемых в резонаторе, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5l) 5 Н 05 Н 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЬЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15 01 . 91 . Бюл. У 2 (21) 4376055/21 (22) 11.02.88 (72). И.Г.Мальцев, Е.В.Мазуров, В.И.Нагаев, О.И.Кислый и H.A.×åðíûé (53) 621.384.6(088.8) (56) Каретников Д.В. н др. Линейные ускорители ионов. М.: Госатомиэдат, 1962, с.161 163.

Авторское свидетельство СССР

Р 320903, кл. Н 03 В 1/04, 1971. (54) СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к сис.темам высокочастотного питания резонансных линейных ускорителей заряженных частиц. Цель изобретения упрощение конс грукции и повышение стабильности амплитуды высокочастот ного поля в резонаторе. Система воэИзобретение относится к ускорительной технике, в частности к системам высокочастотного питания резона".сных линейных ускорителей заряженных частиц.

Целью изобретения является упрощение конструкции системы возбуждения резонатора ускорителя и повьш|ение амплитуды высокочастотного поля в резонаторе.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемой системы возбуждения резонатора ускорителя; на фиг,2 при-. ведена электрическая принципиальная схема электронного управляемого аттенюатора на основе электронной лампы.

Система возбуждения резонатора

1 ускорителя содержит усилитель 1 мощ.8Ф«1R4442 А1

2 буждения резонатора ускорителя состоит из усилителя I мощности и цепей положительной обратной связи и отрицательной обратной связи, охватывающих усилитель 1 мощности и резонатор 2 ускорителя. В .цепь положительной обратной связи включен электронный управляемый аттенюатор 5, цепь управления которого соединена с резонатором 2 цепью отрицательной обратной связи, содержащей амплитудный детектор 6 с источником 8 опорного напряжения, а регулируемое сопротивление аттенюатора 5 включено параллельно в линию положительной обратной связи на расстоянии от резона- д . тора, кратном нечетному числу четвертеи длины волны рабочего типа колебаний, возбуждаемых в резонаторе, 2 ил. С:: ности, подключенный к резонатору 2 линией 3 передачи, цепь положитель" ной обратной связи с линиями 4 передачи и электронным управляемым аттенюатором 5, цепь отрицательной обратной связи с линиями 6 и амплитудным детектором 7, соединенным с целью управления аттенюатором 5 и с источником 8 опорного напряжения. Усилитель 1 мощности усиливает сигнал, поступающий на его вход по цепи положительной обратной связи, и передает его по линии 3 в резонатор 2. Аттенюатор 5 осуществляет изменение коэффициента передачи пепи положительной обратной связи. Наибольшую крутизну регулировочной характеристики по напряжению при високом КПД регулято1540642

SS ра имеют аттенюаторы с последоватеЛьным нагрузочным сопротивлением, однако их реализация на достаточно высо- ком уровне мощности KGHcTpyKTHBHo сложна. По этой причине в предлагаемой схеме используется аттеиюатор с параллельным регулируемым сопротивлением. Причем регулируемое сопротив1 ление аттенюатора 5 включено параллельно в линию 4 передачи на расстоя,нии (2п+1)1/4 от резонатора 2, где

Ь вЂ” длина волны рабочего типа колебаний, возбуждаемых в резонаторе 2;

in=0,1,2... . Это позволяет реализовать аттенюатор, эквивалентный аттенюатору с последовательным регулируемым сопротивлением. Тем самым обеспеч иваится требуемые параметры аттенюатора 5. В качестве регулируемого сопротивления аттенюатора 5 в зависимости от уровня регулируемой мощности могут быть использованы электронные лампы, полупроводниковые диоды, варисторы, биполярные и поле- 25 вые транзисторы. управление аттеиюатором 5 осуществляется управляющим видеосигпалом, поступающим с выхода амплитудного детектора 7. Управляющий сигнал пропорционален сигналу Зо ошибки по амплитуде, который вырабатывается на выходе амплитудного детектора на основании сравнения продетсктированного высокочастотного сигнала, поступающего иэ резонатора по цепи отрицательной обратной связи, и с сигдалом источника стабильного опорного напряжения.

Электронный управляемый аттенюатор, построенный на основе электронной лампы (триода), может быть .реализован по схеме, приведенной на фиг.2. В данной схеме электронная лампа 9 является регулируемым сопро" тивлением, включенным параллельно в линию 4 передачи. Сопряжение лампы

9 с высокочастотной линией 4 осу" ществляется резонансным контуром, образованным внутренней анодно-сеточной емкостью самой лампы 9 и индуктивностью 10. Линия 4 передачи соединена с контуром лампы 9 кондуктивно. цепь управления аттенюатором 5, образованная управляющей сеткой лампы

9, резистором ll утечки и последовательным резонансным контуром, состоящим иэ конденсатора 12 и индуктивности 13, соединена с амплитудным детектором 7 линией 6 передачи. 1(онтур из конденсатора 12 и индуктивности 13 обеспечивает на управляющей сетке лампы 9 нулевой высокочастотный потенциал.

Предлагаемая схема работает следующим,образом. При номинальном уровне поля в резонаторе 2 сигнал ошибки в цепи управления аттенюатора

5 равен нулю и не изменяет величину регулируемого сопротивления. аттенюатора 5, соответствующую его исходной настройке для обеспечения передачи сигнала требуемого уровня мощности иэ цепи положительной обратной связи на вход усилителя 1. При этом усилитель 1 работает в режиме автогенератора. При отклонении амплитуды поля в резонаторе 2 от номинального значения сигнал ошибки отличен от. нуля и иэменяет величину регулируемого сопротивления аттенюатора 5, что приводит к изменению мощности, ответвляемой иэ резонатора 2 в цепь положительной обратной связи из-за изменения нагрузки данной цепи, и к перераспределению этой мощности между регулируемым сопротивлением аттенюатора 5 и входом усилителя вследствие изменения коэффициента передачи аттенюатора. Таким образом осуществляется динамическое регулирование модуля коэффициента передачи цепи положительной обратной связи системы возбуждения противофаэно возмущению амплитуды ВЧ-поля в резонаторе и соответствующее изменение выходной мощности усилителя, что обеспечивает стабилизацию амплитуды БЧ-поля в реэонаторе °

Введение электронного управляемого аттенюатора и исключение предварительных каскадов усилителя мощности, т.е. введение одного и исключение нескольких резонансных звеньев приводит к расширению полосы пропускания предлагаемой системы, что позволяет.получить в ней более высокий предельный коэффициент стабилизации амплитуды поля по сравнению с прототипом. При этом также возрастает быстродействие системы, что в целом обеспечивает более высокую эффективность предлагаемой системы возбуждения резонатора ускорителя.

Формула изобретения

Система возбуждения ускорителя содержащая реэонатор, включенный

Составитель С,Шитов

Техред Л.Олийнык Корректор М,Кучерявая

Редактор Т.Лошкарева

Заказ 675 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

S 54064 последовательно с усилителем мощнос" ти, и цепи положительной обратной связи усилителя и отрицательной обратной связи усилителя мощности и резонатора ускорителя, о т л и ч а ю5 щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и новьавения стабильности амплитуды высокочастотного поля в резонаторе, в цепь отрицатель- 10 ной обратной связи включен амплитудный детектор с источником опорного

2 6 напряжения, а в цепь положительной обратной связи введен управляемый аттенюатор, цепь управления которого поцключена к резонатору через цепь отрицательной обратной связи, при этом регулируемое сопротивление аттенюатора включено в цепь положительной обратной связи параллельно на расстоянии от резонатора, кратном нечетному числу четвертой длины волны рабочего типа колебаний в резонаторе.