Выпускное окно ускорителя заряженных частиц
ВЫПУСКНОЕ ОКНО УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее охлаждаемую опорную решетку с коллекторами для подвода и отвода хладагента, укрепленную на вакуумной камере и фольгу, вакуумноплотно установленную на решетке, отличающеес я тем, что, с целью повьш1ения срока службы окна, опорная решетка выполнена из герметично соединенных между собой ячеек в виде многогранников с осевыми цилиндрическими отверстиями , а по периметру боковой поверхности многогранников выполнены кольцевые проточки, образзтощие при соединении охлаждающие каналы.
СОЮЗ СОВ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 Н 05 Н 5/02
ОЦИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2780662/18-25 (22) 28.05.79 (46) 07.02.88. Бюл. У 5 (72) И.Ф. Мальппев, Г.В. Романюк, А.Д. Сусаров, Г.М. Токарев и М.Т. Федотов. (53) 621. 384. 6 (088. 8) (56) Григорьев Ю.В. н др. Импульсная электронная пушка с выпуском потока большого сечения в атмосферу.
ПТЭ, 1972, )) 2, с. 188-189.
Патент Англии N 1243625, кл. Н 01 J 33/04, опублик. 1968.. (54) (57) ВЫПУСКНОЕ ОКНО УСКОРИТЕЛЯ
ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее охлаждаемую опорную решетку с коллекторами для подвода и отвода хладагента, укрепленную на вакуумной камере и фольгу, вакуумноплотно установленную на решетке, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения срока службы окна, опорная решетка выполнена из герметично соединенных между собой ячеек в виде многогранников с осевыми цилиндрическими отверстиями, а по периметру боковой поверхности многогранников выполнены кольцевые проточки, образующие при соединении охлаждающие каналы.
0815
40
50
1 8
Йзобретение относится к области
t ускорительной техники; конкретно, к устройствам вывода пучка ускоренных
t электронов в атмосферу через фольгу выпускного окна и может быть использовано в устройствах ионизации-элек тройбнизационных лазеров или в ускорителях для радиационной технблогии.
Известна конструкция выпускного окна, в которых вывод в атмосферу пучка ускоренных электронов большого
I сечейия осуществляется через фольгу, вакуумноплотно установленную на опорную решетку, укрепленную на вакуумной камере ускорителя.
Опорная решетка в .э"том окне выполнена в виде фланца, с расположенными внутри него опорными элементами из пластин, образующие отдельные ячейки" прямоугольного сечения. Теп лоотвод с решетки осуществляется водой, протекающей по периметру ре шетки.
Однако обеспечение требований высокой геометрической прозрачности и достаточной механической прочности при равномерном охлаждейии йо всей площади окна в таких решетках трудНо выполнимо. Кроме тогд, к недостаткам таких конструкций следует отнести то-, что потери пучка в опорной решетке приводят к нагреву как самой решетки, так и фольги, тем самЫм со- . кращая срок ее службы.
Наиболее близким техническим решением является выпускное окно ускорителя электронов, в котором для пре дотвращения перегрева фольги опорная
" решетка выполнена в виде последова/ тельно — параллельной системы полых .охлаждающих трубок, подсоединенных к трубчатым коллекторам, расположенными по обеим длинным сторонам вывод - " ного- окна и соедйненными по торцам в . общую рамку, через которые подводится и отводится хладагент. Однако при значительной ширине выпускного окна, достигающей нескольких десятков сантиметров, такой способ охлаждения не обеспечивает идентичности тепловых
"и "механических нагрузок на фольгу по всей площади выводимого йучка.
В связи с тем, что ячейки, образованйые элементами опорной решетки имеют прямоугольную форму, условия теплойередачи для отдельных элементов фольги внутри ячейки неравнозйачны. Поэтому при нагревании фольга расширяется в различных направлениях элементарной, ячейки неодинаково, что приводит к появлению гофр на фольге, повышенных локальных тепловых нагрузок и разрушению фольги.
Целью изобретения является увеличение срока службы фольги выпускно,го окна.
10 Поставленная цель достигается тем, что в известном выпускном окне уско рителя заряженных частиц, содержа.- . щем охлаждаемую опорную решетку с коллекторами для подвода и отвода хпадагента,, укрепленную на вакуумной камере, и фольгу, вакуумноплотно установленную на решетке, опорная решетка выполнена из герметично соединенных между собой ячеек в виде многогранников с осевыми цилиндрическими отверстиями, а по периметру боковой поверхности многогранников выполнены кольцевые проточки, образующие при соединении охлаждающие каналы.
На фиг. 1 изображено выпускное окно ускорителя электронов; на фиг. 2 — отдельные элементы опорной решетки, Выходное окно (фиг. 1) содержит опорную решетку 1 установленную на фланце 2 вакуумной камеры 3. Фольга
4 вакуумноплотно закреплена с внешней стороны опорной решетки с помощью уплотнителя 5, прижимного фланца 6 и крепежных элементов 7.
Охлаждение осуществляется путем пропускания хладагента по каналам
8 от коллекторов 9, которые соединяются с перефирийной-частью опорной . решетки с противоположных сторон и служат для подвода и отвода хлад— агента.
На фиг, 2 приведен элемент опорной решетки 1, состоящий из герметически соединенных между собой шестиграяников 10 с oceBbIMH цилиндрическими отверстиями 11 и кольцевыми проточками 12 по периметру боковой поверхности 13, образующими при соединении каналы 8 для протока хлада-: гента.
Выпускное окно работает следую1 шим образом
При работе ускорителя хладагент поступает в подводящий коллектор 9 и, проходя по каналам 8, охлаждает все элементы 10 опорной решетки 1.
780815 и опорной решетки, снизить ее рабочую температуру и тем самым увеличить срок ее службы.
1О
Корректор M. Максимишинец
Тираж 833
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 743
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Отвод хладагента осуществляется с противоположной стороны опорной решетки через отводящий коллектор.
Вследствие круглой формы элементарной ячейки и равномерного ее охлаждения теплоотвод от фольги в пределах каждой ячейки осуществляется одинаково по всем направлениям, Кроме того, эффективное охлаждение всех элементов опорной решетки позволяет увеличить теплообмен фольги
Редактор Н,Сильнягина Техред М.Дидйк
Результаты испытаний показали, что устройство работоспособно и обеспечивает более эффективные условия теплоотвода тепла при незначительных увеличениях затрат на изготовление по сравнению с известными конструкциями;
