Секционированная опорная изолирующая колонна ускорителя прямого действия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕРЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнчвскня

Республик лн949857 (61)Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23.08.77 (21) 2519054/18-25

f$g) + К 3 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Н 05 Н 5/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33) УДК 621. 384. .6 (088.8) Опубликовано 07.08.82,Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 07.08.82 (72) Авторы изобретения

К.А.Резвых и В.A.Ðîìàíîâ к .5: ( (71) Заявитель (54) СЕКЦИОНИРОВАННАЯ ОПОРНАЯ ИЗОЛИРУЮЩАЯ

КОЛОННА УСКОРИТЕЛЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к высоковольтной и ускорительной технике, а именно к ускорителям пряМого действия 5

Известны секционированные опорные колонны с распределенным между секциями рабочим потенциалом установки и наружными экранирующими эквипотенциаль ными электродами, имеющими в поперечном сечении овал, большая ось которого параллельна общей касательной к наружной поверхности опорной колонны (1 .

Однако для указанных опорных колонн слабым местом является поперечная (радиальная) изоляция между опорной колонной и стенкой помещения или баком.

Известна также опорная изолирующая колонна с поперечным сечением наружных экранирующих электродов в виде фигуры с переменной кривизной вдоль ее контура (2j.

Особенность .конструкции состоит в том, что радиальная и осевая электрические прочности находятся в жесткой обратной последовательности от геометрических параметров поперечного сечения наружных электродов, что не позволяет в полной мере исполь,зовать поворот овального поперечного сечения для повышения электрической прочности колонны.

Цель изобретения — повышение электрической прочности опорной колонны, обеспечение селективного воздействия на величины поперечной и продольной электрической прочности колонны, а также более надежная работа ускорителя.

Поставленная цель достигается тем, что наружные экранирующие электроды колонны выполняются в поперечном сечении в виде составной фигуры, образованной сопряжением по меньшей мере двух фигур, например овалов, причем одна из вершин поперечного сечения с большей кривизной направлена к концу колонны с более высоким потенциалом и наружу, а другая - внутрь колонны так, что относительно общей касательной к наружной поверхности высокопотенциального конца колонны большая ось крайней наружной части сечения и продолжение большой оси крайней внутренней части сечения образуют различные углы.

Усложнение формы поперечного сечения наружных экранирующих .электродов путем сопряжения двух или более

949857 элементов, развернутых вокруг центра сечения под различными углами с общей касательной к наружной поверхности опорной колонны, позволяет сочетать радиальную электрическую прочность, присущую конструкции с повернутым овалом, и повышенную осевую электрическую прочность опорной колонны.

Кроме того, появляется воэможность обеспечить заданное соотношение между величинами радиальной и осевой электрической прочности опорной колонны

B качестве элементов сопряжения при конструировании поперечного сечения могут быть использованы кривые 15 второго порядка, циклоиды, полукубические параболы и др. Оптимальные размеры элементов контура и оптимальные углы их поворота вокруг центра поперечного сечения зависят от 20 конкретного исполнения конструкции ускорителя.

На фиг. 1-3 показано распределение напряженности электростатического поля вдоль кондуктора (2) и наруж-25 ных экранирующих электродов (1) при среднем осевом градиенте опорной колонны. 1,25 МВ/м и напряжения на. кондукторе 2,5 МВ в зависимости от Формы поперечного сечения наружных электродов в опорной колонне ускорителя

ЭГ-2,5 для одиночного эллипса с осями

42 и 12 мм (угол поворота 20 ), для двух сопряженных эллипсов с размерами осей 42 и 12 мм (углы поворота 15 и 25 ) и для сопряженных трех эллип-35 сов с осями 40 мм и 12 мм, 40 и 16мм, 40 и 16 ьы (соответствующие углы поворота 20, 30 и 40 ). При выполнении наружного электрода с поперечным сечением в виде двойного эллипса 4О (фиг. 2) по сравнению со случаем одиночного эллипса (фиг. 1) радиальная электрическая прочность повышается примерно на 8Ъ и осевая электрическая прочность повышается на 17%. 45

Использование наружного экранирующего электрода с поперечным сечением в виде тройного эллипса (фиг. 3) по сравнению со случаем одиночного эллипса (фиг. 1) при той же самой ра- 5р диальной электрической прочности сост ветствует повышению осевой электрической прочности опорной колонны на

40Ъ.

Предлагаемое устройство увеличи.— 55 вает радиальную электрическую прочI ность опорной колонны, что позволяет при неизменных остальных размерах и оборудования ускорителя получить более высокое рабочее напряжение и обеспечивает проведение более широкого класса экспериментом, ранее не допустимых. В то же время повышается осевая электрическая прочность опорной колонны и появляется возможность выполнить заданное соотношение между величинами радиальной и осевой прочности колонны. Предлагаемое устройство обеспечивает более надежную работу ускорителя, так как снижает вероятность пробоя изоляции между опорной колонной и баком.

Формула изобретения

Секционированная опорная изолирующая колонна ускорителя прямого действия с поперечным сечением наружных экранирующих электродов в виде фигуры с переменной кривизной вдоль ее контура, отличающаяся тем, что, с целью повышения электрической прочности опорной колонны, обеспечения селективного воздействия на величины поперечной и продольной электрической прочности колонны, а также более надежной работы ускорителя, наружные экранирующие электроды колонны выполняются в поперечном сечении в виде составной фигуры, образованной сопряжением по меньшей мере двух фигур, например овалов, причем одна из вершин поперечного сечения с большей кривизной направлена к концу колонны с более высоким потенциалом и наружу, а другая — внутрь колонны так, что относительно общей касательной к наружной поверхности высокопотенциального конца колонны большая ось крайней наружной части сечения и продолжение большой оси крайней внутренней части сечения образуют различные углы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Proceedings at the International Conference on the Technology

of Electrostatic accelerators, Sarsbury, 1973, р. 91, 197, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2486539/25, кл. Н 05 H 5/00, 11.05.77 (прототип).

949857

М

14 г

01 4 Ф О Ю d/g Pgg gag y фйбыбмУ юОЫЬУА77У мюРмж

Редактор -Н. Ковалева

Заказ 5770/49 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

)E

12

% ь р

Ь ф

b ф

Составитель Е. Медведев

Техред М.Рейвес КорректарН. Король