Die vorliegende Erfindung betrifft einen Beschleuniger für geladene Teilehen, mit einem Hochspannungsgenerator, der ein Transformator ist, dessen Primärwicklung und dessen in Abschnitte unterteilte Sekundärwicklung in einem hülsenförmigen Joch aus einem magnetischen Werkstoff angeordnet sind, wobei jeder Abschnitt bzw. jede Spule an eine der untereinander in Serie geschalteten und Dioden sowie Kondensatoren enthaltenden Schaltungen angeschlossen ist,-und mit einer an den Hochspannungsgenerator angeschlossenen Beschleunigungsröhre.
Solche Beschleuniger werden in der Beschleunigungstechnik als direkt wirkende Beschleuniger für geladene Teilchen verwendet, und zwar in der experimentellen Kernphysik als Quellen geladener Teilchen, und in der angewandten Physik zur Bestrahlung verschiedener Stoffe und zur Durchführung strahlungschemischer technologischer Verfahren.
Beim Beschleuniger für geladene Teilchen der eingangs genannten Art, wird die Wechselspannung der Spulen der Sekundärwicklung nach einer Verdoppelung durch die die Dioden und Kondensatoren enthaltenden Schaltungen gleichgerichtet. Die Schaltungen sind in Reihe geschaltet. Eine Hochgleichspannung wird an das Hochspannungsende des Kerns und an die Beschleunigungsröhre angelegt. Die Röhre ist zwar koaxial mit dem Kern jedoch ausserhalb des Generators angeordnet. Die Primärwicklung ist koaxial mit der Sekundärwicklung auf der Innenfläche eines hülsenförmigen Jochs aus einem ferromagnetischen Material angebracht. Die genannten Schaltungen sind im Spalt zwischen den Wicklungen in der Nähe der Sekundärwicklung angebracht.
Der genannte Beschleuniger weist in Achsialrichtung desselben, sich vergrössernde Abmessungen auf, und zwar wegen der Anordnung des Hochspannungsgenerators hinter der Beschleunigungsröhre. Sein Joch ist aus Ferritstücken ausgeführt, die gross sind und eine komplizierte Form aufweisen. Der Kern des Jochs ist durch dielektrische Hochspannungseinlagen in Sektionen unterteilt, deren Herstellung und elektrische Verbindung mit den Ferritstücken eine komplizierte Angelegenheit ist. Auf diese Weise stellt die Herstellung derartiger Joche ein kompliziertes technologisches Problem dar. Die Beschleunigungsröhre des beschriebenen Beschleunigers ist mit einem besonderen Hochspannungsteiler versehen, wodurch ein zusätzlicher Aufwand bei der Herstellung des Beschleunigers entsteht und es ergeben sich auch Probleme bei der Speisung desselben.
Die Anordnung der Beschleunigungsröhre getrennt vom Hochspannungsgenerator erschwert einen wirksamen Schutz der Hochspannungselemente des Beschleunigers vor Überspannungen bei Durchschlägen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleuniger für geladene Teilchen zu schaffen, welcher kleiner als bekannte Beschleuniger ist, welcher eine einfache Ausbildung aufweist und leicht herzustellen ist und welcher Mittel zum Schutz seiner Elemente vor Überspannung bei Durchschlägen und bei Dbergangsprozessen aufweist, wodurch eine hohe Betriebssicherheit des Beschleunigers erreicht wird und wodurch dessen Anwendung bei Spannungen nahe der Durchschlagsspannung ermöglicht wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Beschleunigungsröhre und die Dioden und Kondensatoren enthaltenden Schaltungen in einem Raum untergebracht sind, der von der Sekundärwicklung des Transformators umgeben ist.
Es ist zweckmässig, die die Dioden und Kondensatoren enthaltenden Schaltungen über ohmsche Widerstände miteinander zu koppeln, damit die Spannung an den Elementen des Beschleunigers bei Durchschlägen herabgesetzt wird und damit aperiodische Schwingungen unter Absorption elektrischer Energie in diesen Widerständen erzielt werden.
Es ist wünschenswert, die Beschleunigungsröhre an die die Dioden und Kondensatoren enthaltenden Schaltungen über ohmsche Widerstände anzuschliessen, damit Durchschlagströme über die Beschleunigungsröhre begrenzt und die elektrische Energie in diesen Widerständen absorbiert werden.
Der erfindungsgemässe Beschleuniger für geladene Teilchen weist kleine Abmessungen auf, und zwar infolge der Verbindung der Beschleunigungsröhre mit dem Hochspannungsgenerator, was insbesondere bei einer Beschleunigung geladener Teilchen bis auf hohe Energien von Bedeutung ist.
Das Joch des Transformators hat eine einfache Form und kann aus einem in der Elektrotechnik gewöhnlich verwendeten Stahl hergestellt werden. Die Anordnung der Beschleunigungsröhre zusammen mit den Gleichrichtern in einem Raum, der durch die Sekundärwicklung des Transformators umgeben ist, ermöglicht es, einen einheitlichen wirksamen Schutz aller Hochspannungselemente des Beschleunigers vor Überspannungen bei Durchschlägen zu erreichen.
Dabei bieten sich zweckmässige Möglichkeiten zur Verkleinerung der Abmessungen der Anlage und für eine Vereinigung von Funktionen, die durch die einzelnen Elemente des Beschleunigers ausgeübt werden, Zum Beispiel sind die Kapazitäten der Gleichrichter gleichzeitig als ein induktionsarmer kapazitiver Hochspannungsteiler längs des ganzen Beschleunigers ausgenützt, der mit hohen Schwingungsfrequenzen zuverlässig arbeiten kann, die durch Hochspannungsdurchschläge bewirkt werden. Die in Reihe geschalteten ohmschen Widerstände verleihen dem kapazitiven Teiler einen niedrigen Gütefaktor, was zum Abklingen der Schwingungen führt. Dank einem zuverlässigen Oberspannungsschutz des Beschleunigers kann man mit Spannungen in der Nähe von Durchschlagsspannung arbeiten, wodurch die Aussenabmessungen der Anlage noch weiter vermindert werden können.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines konkreten Beispiels derselben und unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 im Längsschnitt ein Beispiel des Beschleunigers für geladene Teilchen,
Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild des Beschleunigers.
Der Beschleuniger kann für Beschleunigung beliebiger geladener Teilchen verwendet werden. Als Beispiel wird eine Variante des Beschleunigers betrachtet, der für die Beschleunigung von Elektronen ausgeführt ist.
Der im Längsschnitt in Fig. 1 dargestellte Beschleuniger für geladene Teilchen enthält einen mit einem komprimierten Gas gefüllten Kessel 1, in welchem ein hülsenförmiges Joch 2 angeordnet ist, das aus radial geschichteten Blechen aus Transformstahl besteht. Im Inneren des Joches 2 ist koaxial mit diesem eine kegelig verlaufende Primärwicklung 3 eines Transformators mit einem Schirm 4 angeordnet.
Die Primärwicklung 3 besteht aus einem Kupferrohr, welches der Innenfläche der Seitenwände des Joches 2 entlang aufgewickelt ist und welches mit Wasser gekühlt wird. Im Inneren des Joches 2 ist ferner eine Hochspannungssäule 5 angeordnet, in deren Inneren eine Beschleunigungsrohre 6 untergebracht ist. Die Hochspannungssäule 5 istaus Ringen 7 zusammengestellt, von welchen ein jeder eine Spule 8 der
Sekundärwicklung des Transformators enthält. Dieser Stapel aus Ringen 7 endet oben mit einer Scheibe 9, die eine
Spule 10 trägt, sowie mit einer Hochspannungselektrode 11.
Die Hochspannungselektrode 11 ist halbkugelförmig, sie ist aus einem dünnen nicht rostenden Stahl auf einem Gestell aus einem Isolierstoff ausgeführt und mit Radialschlitzen zum Durchlassen eines veränderlichen Magnetflusses verse hen. Die Spule 10 ist an einen mit Hilfe einer Isolierwelle 12 regelbaren Transformator 13 angeschlossen, der mit einer Gleichrichtervorrichtung 14 gekoppelt ist, welche ihrerseits an eine Elektronenkanone 15 der Beschleunigungsröhre 6 angeschlossen ist. Das Joch 2 ist mit einem Metallschirm 16 abgedeckt.
Einer der Ringe 7 der Hochspannungssäule 5 ist in Draufsicht in Fig. 2 -gezeigt. Die Spule 8 ist von innen und von aussen durch unterbrochene Metallschirme 17 bzw. 18.ge- schützt. Am Innenschirm 17 sind drei Füsse 19 aus Isolierstoff befestigt, auf welchen eine Dioden und Kondensatoren enthaltende Schaltung montiert ist. Sie enthält einen Kondensatoren enthaltenden Block 20, welcher aus vier parallel und in Serie geschalteten Kenamikkondensatoren besteht sowie zwei Diodensäulen 21, welche den Eingang und den Ausgang des Blockes 20 an einen der Abgriffe der Spule 8 anschliessen, der mit dem Aussenschirm 17 über Drosseln 22 gekoppelt ist. -Der zweite Abgriff der Spule 8, der mit dem Aussenschirm 18 gekoppelt ist; ist über einen Leiter 23 an den Mittelpunkt des Blockes 20 angeschlossen.
Die genannte Schaltung ist an die Beschleunigungsröhre 6 über einen ohmschen Widerstand 24 angeschlossen. Der Block 20 ist gegen den veränderlichen Magnetfluss durch den kupfernen ovalen Ring 25 abgeschirmt.
Die zu einer Hochspannungssäule 5 (Fig. 1) zusammengesetzten Ringe 7 sind über die Blöcke 20 (Fig. 2) mit Hilfe von Federkontakten 26 über vier ohmsche Widerstände 27 gekoppelt, welcher an einer Platte 28 montiert und parallel geschaltet sind. Infolgedessen entsteht ein induktionsarmer kapazitiver Teiler mit einem niedrigen Gütefaktor längs des ganzen Beschleunigers, welcher keine Überspannungen an dessen Elementen bei Durchschlägen durch die Beschleunigungsröhre 6 bzw. durch Gas entstehen lässt.
Die genannten Schaltungen können an die -Beschleunigungsröhre 6 und untereinander unmittelbar d.h.ohne ohmsche Widerstände 24 und 27 angeschlossen sein, das Vorhandensein solcher dissipativer Schutzelemente in der Schaltung ist jedochzweckmässig. Falls- die Röhre mit niedrigen Spannungen (bis 500 kV) arbeitet und falls sie mit einem Teiler versehen ist, kann sie an keine Gleichrichterschaltungen angeschlossen sein.
Fig. 3 zeigt das elektrische Schaltbild des vorgeschlagenen Beschleunigers für geladene Teilchen. Eine Speisequelle der Wechselspannung U ist an die Primärwicklung 3 des Transformators angeschlossen, die mittels des sich über das Joch 2 schliessenden Magnetflusses d) mit Spulen 8 der Sekundärwicklung induktiv gekoppelt ist. Die Spulen 8 sind über Diodensäulen 21, Drosseln 22 und Leiter 23 mit den Blöcken 20 gekoppelt, die aneinander über ohmsche Widerstände 27 und Kontakte 26 in Reihe geschaltet sind. Die auf diese Weise gebildete Kette aus Gleichrichterschaltungen ist mit dem anderen Ende an eine Hochspannungselektrode 11 angeschlossen. Die Speisespule 10 der Elektronenkanone 15 ist an den regelbaren Transformator 13 angeschlossen, der mit einem Gleichrichter 14 gekoppelt ist.
Der beschriebene Teil der elektrischen Schaltung des Beschleunigers bildet einen Hochspannungsgenerator. In dessen Zentrum ist in einem von der Sekundärwicklung umgebenen Raum die in Sektionen geteilte Beschleunigungsröhre 6 mit der Elektronenkanone 14 untergebracht, die einerseits an die Hochspannungselektrode 11 des Generators und andererseits über ohmsche Widerstände 24 an den kapazitiven Teiler angeschlossen ist, der aus den Kondensatoren der Blöcke 20 der genannten Schaltungen gebildet ist, welche sich auch in dem von der Sekundärwicklung umgebenen Raum befinden.
Der Beschleuniger für geladene Teilchen arbeitet wie folgt:
Die Quelle der Wechselspannung U mit einer höheren Frequenz (gewöhnlich 400-250 Hz) erzeugt mit Hilfe der Primärwicklung 3 des Transformators einen veränderlichen Magnetfluss q > . Der Magnetfluss , der die Spulen 8 der Sekundärwicklung durchdringt, induziert in diesen eine Wechselspannung, welche nach der Spannungsverdoppelung mit Hilfe der Diodensäulen 21 und der kapazitiven Blöcke 20 gleichgerichtet wird. Die erzeugte hohe Gleichspannung Uo wird vom Ausgang der Kette der die Dioden und Kondensatoren enthaltenden Schaltungen an die Beschleunigungsröhre 6 angelegt.
Die Spule 10, in welcher eine Wechselspannung vom gesamten Magnetfluss z induziert wird, gewährleistet die Speisung der Elektronenkanone 15 über den Regeltransformator 13 und den Gleichrichter 14. Die Elek tronenkanone l5 injiziert Elektronen in die Beschleunigungsröhre 6, in welcher sie durch die daran angelegte Spannung Uo beschleunigt werden. Die Beschleunigten Elektronen werden dann an einen Arbeitskörper bzw. in einen entsprechenden Empfänger geleitet.
Überspannungen im Beschleuniger bei Durchschlägen werden durch das Vorhandensein von Blöcken 20 aus Kondensatoren und den ohmschen Widerständen 27 beseitigt.
In der Kette der genannten Schaltungen üben die kapazitiven Blöcke 20 ihre Hauptfunktionen der Verdopplung der Wechselspannung und der Filterung des Gleichstroms aus und gleichzeitig bilden sie zusammen mit den ohmschen Widerständen 27 einen induktionsarmen kapazitiven Teiler mit einem niedrigen Gütefaktor, der den Beschleuniger vor Über- spannungen bei Durchschlägen schützt.
Die der Hochspannung gegenübergestellte Gesamtkapazität dieses Teilers ist grösser als die.Summe der Störkapazitäten der (Seitenkapa zitäten) z C9 (Fig. 3. Die im kapazitiven Teiler vorhandenen ohmschen Widerstände 27 verleihen diesem einen niedrigen Gütefaktor, wobeiinfolgedessen die Schwingungen, die durch Durchschläge im Beschleuniger hervorgerufen werden, aperiodisch abklingen. Die in elektrischen Feldern des Beschleunigers angesammelte Energie wirdim Laufe eines Durchschlagimpulses-von den gleichen Widerständen 27 absorbiert.
Der Gesamtwert z R aller eingeschalteten Widerstände 27 ist dem Wellenwiderstand der Kette ungefähr gleich, die durch den kapazitiven Teiler und die Seitenkapazitäten (Störkapazitäten) z Cq gebildet ist:
EMI2.1
Hierin ist Lq die Kapazität des Teilers, der aus kapazitiven Blöcken 20 und ohmschen Widerständen 27 zusammengesetzt ist.
Eine Strombegrenzung der Diodensäulen 21 bis auf einen zulässigen Wert während eines Durchschlages erfolgt durch Drosseln 22. Der Strom bei Teildurchschlägen durch die Beschleunigungsröhre 6 wird durch Widerstände 24 begrenzt, welche gleichzeitig die in den kapazitiven Blöcken 20 angesammelte Energie absorbieren.
Im betrachteten Beschleuniger befinden sich alle Elemente der Hochspannungssäule 5 in einem veränderlichen Magnetfeld. Darum werden deren Werkstoffe und Konstruktion derart gewählt, dass sie durch Foucaultsche-Ströme nicht überhitzt werden können bzw. man schirmt sie vom Magnetfluss durch kurzgeschlossene Schwingkreise ab.
The present invention relates to an accelerator for charged parts, with a high-voltage generator which is a transformer, the primary winding and the subdivided secondary winding of which are arranged in a sleeve-shaped yoke made of a magnetic material, with each section or coil connected to one of the in Series connected and diodes and capacitors containing circuits is connected, -and with an acceleration tube connected to the high-voltage generator.
Such accelerators are used in acceleration technology as direct-acting accelerators for charged particles, specifically in experimental nuclear physics as sources of charged particles, and in applied physics for irradiating various substances and for carrying out radiation-chemical technological processes.
In the case of the accelerator for charged particles of the type mentioned above, the alternating voltage of the coils of the secondary winding is rectified after doubling by the circuits containing the diodes and capacitors. The circuits are connected in series. A high voltage DC voltage is applied to the high voltage end of the core and to the acceleration tube. Although the tube is coaxial with the core, it is arranged outside the generator. The primary winding is mounted coaxially with the secondary winding on the inner surface of a sleeve-shaped yoke made of a ferromagnetic material. The mentioned circuits are installed in the gap between the windings near the secondary winding.
Said accelerator has dimensions that increase in its axial direction, specifically because of the arrangement of the high-voltage generator behind the acceleration tube. Its yoke is made of ferrite pieces that are large and have a complicated shape. The core of the yoke is divided into sections by high-voltage dielectric inserts, the manufacture and electrical connection of which with the ferrite pieces is a complicated matter. In this way, the production of such yokes represents a complicated technological problem. The accelerator tube of the accelerator described is provided with a special high-voltage divider, which creates additional expense in the production of the accelerator and there are also problems with the supply of the same.
The arrangement of the acceleration tube separately from the high-voltage generator makes it difficult to effectively protect the high-voltage elements of the accelerator from overvoltages in the event of a breakdown.
The invention is based on the object of providing an accelerator for charged particles which is smaller than known accelerators, which is simple in design and easy to manufacture, and which has means for protecting its elements from overvoltage in the event of breakdowns and transition processes, whereby a high Operational safety of the accelerator is achieved and thereby its use at voltages close to the breakdown voltage is made possible.
The object is achieved according to the invention in that the acceleration tube and the circuits containing diodes and capacitors are accommodated in a space which is surrounded by the secondary winding of the transformer.
It is useful to couple the circuits containing the diodes and capacitors to one another via ohmic resistors so that the voltage on the elements of the accelerator is reduced in the event of breakdowns and thus aperiodic oscillations are achieved with the absorption of electrical energy in these resistors.
It is desirable to connect the acceleration tube to the circuits containing the diodes and capacitors via ohmic resistors so that breakdown currents through the acceleration tube are limited and the electrical energy is absorbed in these resistors.
The accelerator for charged particles according to the invention has small dimensions due to the connection of the acceleration tube with the high-voltage generator, which is particularly important when accelerating charged particles to high energies.
The yoke of the transformer has a simple shape and can be made of a steel commonly used in electrical engineering. The arrangement of the acceleration tube together with the rectifiers in a space which is surrounded by the secondary winding of the transformer makes it possible to achieve a uniform and effective protection of all high-voltage elements of the accelerator against overvoltages in the event of breakdowns.
This offers useful options for reducing the dimensions of the system and for combining functions that are performed by the individual elements of the accelerator. For example, the capacities of the rectifiers are used at the same time as a low-inductance capacitive high-voltage divider along the entire accelerator, the one with high Vibration frequencies can work reliably, which are caused by high voltage breakdowns. The ohmic resistors connected in series give the capacitive divider a low quality factor, which leads to the vibrations decaying. Thanks to the accelerator's reliable high-voltage protection, it is possible to work with voltages close to the breakdown voltage, which means that the external dimensions of the system can be reduced even further.
The invention is explained in more detail below on the basis of the description of a specific example thereof and with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 is a longitudinal section of an example of the accelerator for charged particles,
FIG. 2 shows a section II-II according to FIG. 1,
Fig. 3 is an electrical circuit diagram of the accelerator.
The accelerator can be used to accelerate any charged particle. As an example, consider a variant of the accelerator designed to accelerate electrons.
The accelerator for charged particles shown in longitudinal section in Fig. 1 contains a vessel 1 filled with a compressed gas, in which a sleeve-shaped yoke 2 is arranged, which consists of radially layered sheets of transform steel. In the interior of the yoke 2, a conical primary winding 3 of a transformer with a screen 4 is arranged coaxially therewith.
The primary winding 3 consists of a copper pipe which is wound along the inner surface of the side walls of the yoke 2 and which is cooled with water. In the interior of the yoke 2, a high-voltage column 5 is also arranged, in the interior of which an acceleration tube 6 is accommodated. The high-voltage column 5 is composed of rings 7, each of which has a coil 8 of the
Includes secondary winding of the transformer. This stack of rings 7 ends at the top with a disc 9, the one
Coil 10 and a high-voltage electrode 11.
The high-voltage electrode 11 is hemispherical, it is made of a thin stainless steel on a frame made of an insulating material and verses hen with radial slots for the passage of a variable magnetic flux. The coil 10 is connected to a transformer 13 which can be regulated with the aid of an insulating shaft 12 and which is coupled to a rectifier device 14, which in turn is connected to an electron gun 15 of the acceleration tube 6. The yoke 2 is covered with a metal screen 16.
One of the rings 7 of the high-voltage column 5 is shown in plan view in FIG. The coil 8 is protected from the inside and outside by interrupted metal screens 17 and 18, respectively. On the inner screen 17 three feet 19 made of insulating material are attached, on which a circuit containing diodes and capacitors is mounted. It contains a block 20 containing capacitors, which consists of four parallel and series-connected Kenamikkondensatoren and two diode columns 21, which connect the input and the output of the block 20 to one of the taps of the coil 8, which is coupled to the outer screen 17 via chokes 22 is. The second tap of the coil 8, which is coupled to the outer screen 18; is connected to the center of the block 20 via a conductor 23.
The circuit mentioned is connected to the acceleration tube 6 via an ohmic resistor 24. The block 20 is shielded from the variable magnetic flux by the copper oval ring 25.
The rings 7 assembled to form a high-voltage column 5 (FIG. 1) are coupled via blocks 20 (FIG. 2) with the aid of spring contacts 26 via four ohmic resistors 27, which are mounted on a plate 28 and connected in parallel. As a result, a low-inductance capacitive divider is created with a low quality factor along the entire accelerator, which does not allow overvoltages to arise on its elements in the event of breakdowns by the acceleration tube 6 or by gas.
The circuits mentioned can be connected to the acceleration tube 6 and directly to one another, i.e. without ohmic resistors 24 and 27, but the presence of such dissipative protective elements in the circuit is expedient. If the tube works with low voltages (up to 500 kV) and if it is provided with a divider, it cannot be connected to any rectifier circuits.
Fig. 3 shows the electrical circuit diagram of the proposed charged particle accelerator. A supply source of the alternating voltage U is connected to the primary winding 3 of the transformer, which is inductively coupled to coils 8 of the secondary winding by means of the magnetic flux d) closing via the yoke 2. The coils 8 are coupled via diode columns 21, chokes 22 and conductors 23 to the blocks 20 which are connected to one another in series via ohmic resistors 27 and contacts 26. The chain of rectifier circuits formed in this way is connected at the other end to a high-voltage electrode 11. The supply coil 10 of the electron gun 15 is connected to the controllable transformer 13, which is coupled to a rectifier 14.
The described part of the electrical circuit of the accelerator forms a high voltage generator. In its center, in a space surrounded by the secondary winding, the acceleration tube 6, which is divided into sections, is accommodated with the electron gun 14, which is connected on the one hand to the high-voltage electrode 11 of the generator and on the other hand via ohmic resistors 24 to the capacitive divider, which is made up of the capacitors of the blocks 20 of said circuits is formed, which are also located in the space surrounded by the secondary winding.
The charged particle accelerator works as follows:
The source of the alternating voltage U with a higher frequency (usually 400-250 Hz) generates a variable magnetic flux q> with the help of the primary winding 3 of the transformer. The magnetic flux, which penetrates the coils 8 of the secondary winding, induces an alternating voltage in them, which after doubling the voltage is rectified with the aid of the diode columns 21 and the capacitive blocks 20. The high DC voltage Uo generated is applied to the acceleration tube 6 from the output of the chain of the circuits containing the diodes and capacitors.
The coil 10, in which an alternating voltage is induced by the entire magnetic flux z, ensures the feeding of the electron gun 15 via the regulating transformer 13 and the rectifier 14. The electron gun l5 injects electrons into the acceleration tube 6, in which they are driven by the voltage Uo applied to it be accelerated. The accelerated electrons are then directed to a working body or a corresponding receiver.
Overvoltages in the accelerator in the event of breakdowns are eliminated by the presence of blocks 20 made of capacitors and the ohmic resistors 27.
In the chain of said circuits, the capacitive blocks 20 perform their main functions of doubling the alternating voltage and filtering the direct current and at the same time, together with the ohmic resistors 27, they form a low-inductance capacitive divider with a low quality factor, which protects the accelerator from overvoltages Protects punctures.
The total capacitance of this divider compared to the high voltage is greater than the sum of the interfering capacities of the (side capacities) z C9 (Fig. 3. The ohmic resistances 27 in the capacitive divider give it a low quality factor, which means that the vibrations caused by breakdowns in the accelerator The energy accumulated in the electric fields of the accelerator is absorbed by the same resistors 27 in the course of a breakdown pulse.
The total value z R of all switched-on resistors 27 is approximately equal to the wave resistance of the chain, which is formed by the capacitive divider and the side capacitances (interference capacitances) z Cq:
EMI2.1
Here Lq is the capacitance of the divider, which is composed of capacitive blocks 20 and ohmic resistors 27.
The current in the diode columns 21 is limited to a permissible value during a breakdown by means of chokes 22. The current in the event of partial breakdowns through the accelerator tube 6 is limited by resistors 24, which simultaneously absorb the energy accumulated in the capacitive blocks 20.
In the accelerator under consideration, all elements of the high-voltage column 5 are in a variable magnetic field. That is why their materials and construction are chosen in such a way that they cannot be overheated by Foucault currents or they are shielded from the magnetic flux by short-circuited resonant circuits.