Механизм перемещения мишени

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1»1 $9I 227

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.73 (21) 1865169/26-25 (51) Ч. Кл. Н 05h 7 00

Н 051т 9 00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н аткрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень . 6 41

Дата опубликования описания 07.04.76 (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы изоб1р етения

В. И. Шахов и В. И. Мунтян (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МИШЕНИ

Изобретение относится к устройствам перемещения мишеней выходных устройств ускорителей заряженных частиц.

В настоящее время мишени линейных ускорителей электронов для активационного анализа, дефектоскопии и других целей могут создавать тормозное излучение с мощностью дозы до десятков тысяч рентген в минуту на расстояние одного метра от мишени.

Для получения таких интенсивностей излучения необходимы мишени, надежно работающие с пучком электронов мощностью от единиц до десятков киловатт. Особенностью работы мишеней линейных ускорителей является импульсный характер тепловой нагрузки.

В течение единиц микросекунд в мишени при бомбардировке ее пучком заряженных частиц выделяется энергия до десятков джоулей в небольшом объеме. Поэтому даже при интенсивном охлаждении не удается сконструировать надежные неподвижные мишени.

Для уменьшения тепловых нагрузок на единицу поверхности мишени в единицу времени при заданной мощности необходимо перемещать или вращать мишень относительно пучка заряженных частиц.

Известно мишенное устройство, содержащее механизм перемещения мишени на основе шарнира Гука. Опо состоит пз неподвп>кного фланца, сильфо11а, связывающего по вакууму фланец и вакуумный кожух, собственно мишени и системы охлаждеши. Кожух

5 и фланец механически связаны между собон универсальным шарниром Гука. Движение кожуха и мишени в заданном телесном тле осуществляется двигателем через кривошпп и рычаг-вилку.

Недостаток известного механизма перемещения ми IIIIII заключается в том, что вследствие применения шарнира Гу а в качестве опорного элемента зlех н113зlа 1е обеспечивается постоянная cKopocTb;I,в11ження

15 мишени по окружности (скорость меняется по гармоническому закону). Это вызывает появление дополнительных инерционных сил, а также снижает надежность ра loThl устройства.

20 Примене:ше шарнира Гука, сфе; пчсского шарнира и кривошппа доводит коли1сство опор скользкения до восьми, в рсзультате чего также снижается надежность механизма.

Вследствие неравномерного дгпжсши мп25 шени (при применении шарнира Гука) происходит неравномерный нагрсв мишс:и при прохождении через нее пучка заряжспп1лх частиц, что приводит к, ополннтсльной сс деформации и соl рашен!110 е 1рока слу жбы.

Целью пзобре-.c!li!H является обеспгче ие

491227

15

50 равномерного движения мишени относительно пучка заряженных частиц и повышение надежности ее работы и к. п. д. за счет уменьшения количества опор сколь>кения, Поставленная цель достигается за счет того, что в механизме перемещения мишени кривошипная втулка — ведомый элемент выполнена не на основе шарнира Гука, а в виде двух цилиндров с пересекающимися осями и связана через подшипники с корпусом устройства и вакуумным кожухом.

На фиг, 1 показан предложенный механизм перемещения мишени в разрезе; на фиг. 2 — кинематическая схема.

Механизм перемещения мишени состоит из кривошипной втулки 1, корпуса 2, втулки

3 с сильфоном 4 и неподвижным фланцем 5, шестерни б, жестко связанной с кривошипной втулкой, шестерни 7 с электродвигателем

8, вакуумного кожуха 9, соединенного с мишенью 10, и подшипников 11 и 12. Втулка 3 с сильфоном 4 и фланец 5 образуют герметичный сильфонный узел, который через уп loTнительную прокладку соединяется с вакуумным кожухом 9 и мишенью 10.

Механизм работает следующим образом.

При вращении электродвигателя 8 и зубчатых шестерен 7, б кривошипная втулка 1, поскольку на ней жестко укреплена шестерня б, аксиально вращается относительно неподвижного корпуса 2. При этом втулка 3, связанная с ней верхняя часть сильфопа 4, вакуумный кожух 9 и мишень 10 при неподвижном закреплении сильфопа 4 на фланце

5 через подшипник 12 совершают равномерное движение Ilo окружности.

Диаметр окружности движения мишени

10 и ее конструктивные размеры определяются углом излома у кривошипной втулки 1, состоящей из двух цилиндров с пересекающимися осями (точка 0 на фиг. 1 и 2), и длиной (по прямой 00, и 00 ) вакуумного кожуха 9. Таким образом, движение втулки 3, вакуумного кожуха 9 и мишени 10 происходит в телесном угле 2у.

Количество опор скольжения снижено до трех и тем самым повышен к. п. д. механизма по сравнению с к. п. д. известного механизма. Нагрузки на сильфон, вызванные давлением атмосферы, воспринимаются механизмом движения мишени. Благодаря применению шарикоподшипника 12 снижены скручивающие усилия на сильфон и, следовательно, повышена надежность его работы. Кроме того, конструкция сильфонного узла обеспечивает быструю его замену. Устройство может быть использовано для вывода интенсивных пучков заряженных частиц в атмосферу и других целей.

Работает механизм следующим образом.

При вращении электродвигателя 8, на валу которого паса>кена зубчатая шестерня

7, последняя вращает зубчатое колесо б и жестко соединенную с ним кривошипну о втулку 1. Кривошипная втулка, которая аксиально вращается в подшипниках 11 относительно корпуса 2, через подшипник 12 передает движение втулке 3, вакуумному кожуху 9, мишени 10 н верхней части сильфона 4 при неподвижном соединении его основания с фланнем 5. В результате втулка 3, связанный с ней сильфон 4 и вакуумньш кожух 9 с мишенью 10 будут совершать движение в телесном угле 2у.

Как видно из фиг. 2, в положении 1 пучок заряженных частиц проходит через точку .-1 мишени, при повороте механизма на 180 (положение II) пучок будет проходить через точку Б мишени, располо>кенную диаметрально противоположно точке А, т. е. за полоборота движения пучок частиц про одит половину окружности дпамстром ЛБ мишени (от

Л до Б). За следующие полоборота он пройдет следующую половину окружности мишени (от Б до А), Таким образом, за полный оборот движения все точки мишени на окру>кности диаметром АБ будут пройдены пучком, т, е. произойдет временная развертка пучка частиц TIQ поверхности мишени по окружности диаметром АБ, зависящим от угла у и длины вакуумного кожуха 9 и мишени !О.

Предмет изобретения

Механизм перемещения мишени. содержащий шестерни, корпус, вращаемую кривошипную втулку и вставленный в нее сильфонный узел с мишенью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы механизма, кривошипная втулка выполнена в виде двух цилиндров с пересекающимися осями и связана через подшипники с корпусом устройства и вакуумным кожухом.