Электромагнит бетатрона

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕТАТРОНА по авт. св. № 360008, отличающийся тем, что, с целью увеличения конечной энергии ускоренных электронов и равномерной загрузки стали без увеличения массогабаритных характеристик, гребни в радиальном направлении выполнены в виде трапеции, у которой меньшее основание, • соответствующее ширине гребня на уровне наружного радиуса полюсаН »в (Г'и /i^c^'^ раза меньшебольшего основания, соответствующего ширине гребня на уровне радиуса центрального сердечника f^j- , где п - показатель спадания магнитно'го поля.

ае oD

СОЮЗ COBETCHHX

5«Л, и

РЕСПУБЛИХ

Н 05 Н 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV CBNQETFJlbCTBY

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 360008 (21) 2871332/18-25 (22) 21.01.80 (46) 23.06.84, Бюл. К 23 (72) А.А.Звонцов, A.À.Ôèëèìîíoâ и В.Л.Чахлов (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им, С.M.Кирова (53) 621.384.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 360008, кл . Н 05 Н 11/00, 1976 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕТАТРОНА по авт. св. N - 360008, о т л и ч а юшийся -тем, что, с целью увеличения конечной энергии ускоренных электронов и равномерной загрузки стали без увеличения массогабаритных характеристик, гребни в радиальном направлении выполнены в виде трапеции, у которой меньшее основание, соответствующее ширине гребня на уровне наружного радиуса полюса

r„, в (, / ) " раза меньше большего осйования, соответствующего ширине гребня на уровне радиуса центрального сердечника с, где

n — - показатель спадания магнитного поля, 824873

Изобретение относится к области ускорительной техники, а именно к индукционным ускорителям электроновбетатронам.

В основном авт.св. 0 360008 1 ) описан электромагнит, применяемый в бетатронах для формирования управляющего и ускоряющего магнитного поля и ускорения электронов.

Формирование магнитного поля осуществляется полюсами. Полюса выполнены в виде сплошных центральных сердечников и радиальных гребней, выходящих из этой центральной части.

Число гребней определяется конструкцией магнитопровода. Например, в бетатроне с шестистоечным магнитопроводом полюс имеет шесть гребней.

Ширина гребней определяется из условия пропускания магнитного потока, необходимого для удержания электро— нов на заданном радиусе равновесной орбиты, и полной загрузки стали по формуле

25 ф -Ф

Ь

tP N B (r„-г где 4„ 4 С вЂ” полный магнитный поток, необходимый для З0 ускорения электрона и удержания их на равновесной орбите, и по" ток центральном сердечнике; 35 — число гребней; — соответственно нарушенный радиус полюсов и радиус центральных вкладышей; 40 — индукция насыщения мате" риала полюсов.

М гн и

Вс

Ширина гребней в радиальном направлении выбирается постоянной. При этом гребни входят не по всей окруж- <5 ности центрапьного сердечника, а остаются свободные промежутки. Поэтому, в круге с радиусом Го, где циркулирует в основном ускоряющий магнитный поток, нерационально исполь- - 50 зуется сечение стали. В то же время в кольце, заключенном между равновесной орбитой и наружным радиусом полюсов, гребни имеют увеличенное сечение, что приводит к неравномерной загрузке стали и к увеличению по" тока рассеяния с вертикальных поверхностей гребней, Целью изобретения являются увеличение конечной энергии ускоренных электронов и равномерная загрузка стали. без увеличения массогабаритных характеристик.

Это достигается тем, что в основном изобретении 51 g гребни в радиальном направлении выполнены в виде трапеции, у которой меньшее основание, соответствующее ширине гребня на уровне наружного радиуса полюсов в (- / t" ) " раза меньше большего основания, соответствующего ширине гребня на уровне радиуса центрального сердечника (где h — показатель спадания магнитного поля) .

Это обеспечивает увеличение конечной энергии ускоренных электронов и равномерную загрузку стали в полюсах.

На фиг, 1 и 2 показан предлагаемый электромагнит.

Электромагнит содержит радиальногребневые полюса 1, состоящие из сплошного центрального сердечника 2 цилиндрической формы и выходящих из него гребней 3. Ширину гребней на уровне радиуса центрального сердечника "c обычно берут равной 2 Т /N

Например, для бетатрона ПМБ-6 с шестигребневой конструкцией полюсов ширина гребней берется равной радиусу центрального сердечника. Тогда на уровне наружного радиуса полюсов ширина и гребня будет в (н /гс) раза меньше, т.е. при = 3S мм, г„ = 85 мм и при значении показателя спадания на уровне г„ например, rl = 0,6 ширина гребня на выходе из центрального сердечника (большее основание трапеции) будет равна Ь р= 35 мм, а на уровне наружного радиуса .полюсов (меньшее основание) — 24 мм.

Таким образом, использование изобретения позволит увеличить конечную энергию ускоренных частиц, загрузить равномерно сталь и снизить потоки рассеяния с вертикальных поверхностей гребней.

824873

Корректор JI.Ïèëèïåíêî

Редактор Л.утехина Техред Л.Мартяшова

Заказ 4011/3 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4