Импульсный ускоритель электронов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>>) 529718 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлен017.0475 (21)2125531/25 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано050178- Бюллетень № 1 (51) М. Кл.

Н 05 Н 5/00

Гвв!)(ЗРотввннмй NONN78T

-Соната Министров СССР во доном нвобрвтвний н открытий (53) УДК621. 384.6 (088.8) (45) Дата опубликования описания р6р178 (72) Авторы изобретения

Г.И.Долгачев и П.И.Блинов (71) Заявитель (5 4 ) ИМПУЛЬСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к устройствам для получения пучков ускоренных электронов с энергией 0,2-10 МэВ,длительностью 0,1 мкс при токе до 1000 кА и может быть применено для получе- 5 ния мощного рентгеновского излучения, в термоядерных исследованиях и т.д .

Известны ускорители электронов, содержащие источник энергии, катод с взрывной эмиссией, ускоряющий элект- 10 род, выполненный в виде фольгового окна (11. Эти ускорители в основном работают с применением схем модуляторов, основанных на конденсаторах. Применение более энергоемких индуктивных на- 15 копителей требует разработки мощных коммутаторов постоянного тока заряда индуктивности, что ограничивает возможности этих ускорителей.

Известен ускоритель заряженных час- Х0 тиц, содержащий источник энергии, катод с взрывной эмиссией, ускоряющий электрод токоприемник и индуктивность j2f .

В таком устройстве ускоряющее на- 25 пряжение получает при коммутации тока заряда индуктивности, которым является электронный ток ускорителя, проходящий через ускоряющий электрод, токоприемник и индуктивность.

Источник энергии подключен к катоду и ускоряющему электроду.Эта схема не позволяет эффективно передавать пучку электронов энергию генератора импульсных напряжений (ГИНа), обычно применяемого в качестве источника энергии. Это связано с тем, что переход к ускорению осуществляют при максимальном токе, т.е. при высоком напряжении на ускоряющем электроде, когда в ГИНе остается большая доля энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности использования источника энергии.

Это достигается тем, что катод через источник подсоединен к промежуточной точке индуктивности, подключенной между ускоряющим электродом и токоприемником.

На чертеже изображена схема предлагаемого ускорителя.

Ускоритель содержит катод 1 с взрывной эмиссией электронов, ускоряющий

1 электрод 2, токоприемник 3, генератор

4 импульсных напряжений (ГИН), индуктивность, состоящую из двух частей 5 и 6.Промежуточная точка индуктивности соединена с ГИНом 4. Ускорящий электрод 2 прозрачен для ускоренных

529718

Формула изобретения

Составитель В.Рыжков

Техред 3 Фанта Корректор A Ãðèöeíêo

Редактор Т.Морозова

191/52 Тираж Ht Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 электронов и непрозрачен в момент ускорения для катодной плазмы. Для этого он выполнен, например, в виде набора пластин со щелевыми каналами между ними. Расстояние между катодом 1 и электродом 2 меньше, чем между электродом 2 и токоприемником 3. Качество поверхности электрода 2, геометрия, материал выбраны так, чтобы затруднить автоэлектронную эмиссию с него на токоприемник. Например, торцы пластин

10 электрода 2 со стороны токоприемника

3 могут быть закрыты фольгой.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При включении ГИНа 4 подают напряжение между катодом 1 и электродом 2.

Под действием этого напряжения с катода начинается взрывная эмиссия электронов, которые проходят сквозь электрод 2 на токоприемник 3 и замыкают

ГИН 4 на индуктивность 5. Происходит зарядка индуктивности током. Образовавшаяся на катоде 1 плазма движется в сторону электрода 2 и через некоторое время замыкает его на катод . При замыкании электроны перестают поступать сквозь электрод 2 на токоприемник 3, что приводит к разрыву цепи зарядки индуктивности 5, Так как ток в индуктивности не может меняться скачком, на ней возникает напряжение, вызывающее ток автоэлектронной эмиссии с электрода 2 на токоприемник 3. Это напряжение существенно больше напряжения ГИНа, так как эмиссия с элект- 35 рода затруднена и расстояние электрод

2 — токоприемник 3 больше расстояния катод — электрод 2. Происходит ускорение электронов. При зарядке индуктивности 5 напряжение между катодом

1 и электродом 2 складывается из напряжения ГИНа и напряжения, наводимого на индуктивности 6. Это позволяет при том же напряжении ГИНа снимать с катода больший ток. Кроме того, при закоротке плазмой электрода 2 на катод ГИН оказывается подключенным к индуктивности 6 и при определенном соотношении витков в индуктивностях

5 и б передает часть своей энергии пучка.

Импульсный ускоритель электронов, содержащий источник энергии, катод с взрывной эмиссией, ускоряющий элект. род, токоприемник и индуктивность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования источника энергии, катод через источник подсоединен к промежуточной точке индуктивности, подключенной между ускоряющим электродом и токоприемником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Месяц Г.A. Генерирование мощных наносекундных импульсов,М.,1974, стр.211.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 307743, кл.Н 05 Н 5/00, 24.02.72.