Устройство для поглощения быстрых частиц
О П
ИЗОБРЕТЕНИЯ ьо!оз: гетсни .
Социал ив. те нес них
Реснублин
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ jg (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.02.73 (21) 1879513/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет Опубликовано 05.06.75. Бюллетень № 21 Дата опубликования описания 04.09.75 (51) М. Кл. Н 05h 7/00 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.6 (72) Авторы изобретения Г. Л. Саксаганский, Д. В. Серебренников и Е. Н. Изотов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ БЫСТРЫХ ЧАСТИЦ Изобретение относится к электрофизическому аппаратостроению и может быть использовано в сильноточных ускорителях ионов и установках для термоядерных исследований. Известны устройства, в которых для поглощения быстрых заряженных и нейтральных частиц с энергией 10 — 10 кэв, покидающих рабочую зону электрофизической установки, использованы неподвижные пластины, изготовленные из металла с коэффициентом внедрения, близким к единице, например титана, и установленные нормально к падающему лучку, Однако в таких устройствах предельно возможная концентрация газовых молекул в поглощающей пластине достигается за очень малое время. В том случае, когда поглощающая пластина неподвижна, из-за неравномерности распределения плотности потока быстрых частиц по сечению на участках пластины с большей плотностью потока предельная концентрация газа достигается быстрее, чем на участках с меньшей плотностью потока. При этом происходит обратное выделение газа из пластины в рабочую область, вследствие чего возникает потребность в откачке всего пучка быстрых частиц с помощью дополнительных вакуумных насосов. Цель изобретения — увеличение количества быстрых частиц, которое может быть поглощено до начала обратного выделения газа, т. е. улучшение вакуумных условий в рабочей области. Для этого поглощающие пластины выполня5 ют в виде вращающихся концентрических конических колец, причем кольца располагают одно за другим так, чтобы обеспечить равномерное насыщение пластины газом в азимутальной плоскости. На чертеже изображено предлагаемое устройство с разрезом. Устройство содержит корпус 1, опорный подшипник 2, вакуумное уплотнение 3, вал 4, 15 трубчатую опору 5, пологие поглощающие пластины 6, изоляторы 7, нагреватели 8, присоединительный патрубок 9, откачной патрубок 10; штриховыми линиями показаны траектории быстрых частиц, исходящих из фоку20 са 11. В корпусе с помощью опорного подшипника и вакуумного уплотнения установлен вал, на котором закреплена металлическая трубчатая опора с закрепленными полыми кониче25 скими поглощающими пластинами. Внутри поглощающих пластин на изоляторах размещен нагреватель, Через присоединительный патрубок поступает пучок быстрых частиц с фокусом в точке. Через откачной патрубок 30 предварительно откачивают устройство и уда430805 15 30 ляют выделяющиеся при термической регенерации газы. Работает предлагаемое устройство следующим образом. Поглощающие пластины предварительно нагреваются нагревателем с целью обезгаживания. Пучок быстрых частиц попадает во вращающиеся на валу поглощающие пластины, охлаждаемые проточной водой. При этом быстрые частицы внедряются в поверхность металла пластин. Исполнение поглощающих пластин в виде конических колец позволяет при сохранении размеров корпуса в 5 — 10 раз увеличить площадь пластин по сравнению с вариантом конструкции, когда пластины расположены нормально к падающему пучку. Угол наклона колец и их относительное расположение выбраны в соответствии с распределением плотности потока быстрых частиц по азимуту, что обеспечивает равномерное насыщение пластин газом в азимутальной плоскости. Например, в случае, если фокус пучка быстрых частиц расположен на оси предлагаемого устройства и в плоскости присоединительного фланца, угол раствора конусов выбирают уменьшающимся по мере приближения к оси устройства. Вращение поглощающих пластин обеспечивает их равномерное заполнение внедренными частицами по всей поверхности. В результате этого время достижения предельной концентрации газа в металле увеличивается, газовая нагрузка в устройстве уменьшается, а вместе с ней уменьшается потребность в дополнительных откачных средствах, необходимых для получения вакуума. Это позволяет уменьшить производительность дополнительных насосов с 1,6 10 л/сек до 1,8. ° 10 л/сек и примерно в 9 раз увеличить продолжительность работы инжектора в условиях допустимого вакуума. Предмет изобретения 1. Устройство для поглощения быстрых частиц в сильноточных ускорителях, содержащее поглощающие пластины со средствами регулирования температуры, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью увеличения количества поглощенных частиц и уменьшения газовой нагрузки на вакуумные насосы ускорителя, пластины выполнены в виде вращающихся, последовательно расположенных конических колец. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поглощающие пластины расположены соосно. 430805 Составитель А. Балашов Редактор И. Орлова Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод Техред Е. Подурушина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2143/6 Изд. № 796 Тираж 869 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
