CS239494B1 - Elektromagnet pro urychlovač elektronů - Google Patents

Abstract

Urychlovací vakuový prostor /1/ je vytvořen mezi dolní a horní částí jhe elektromagnetu, které jsou navzájem utésnény gumovým kroužkem /4/. Mezi dolní částí /2/ a horní částí /3/ jha elektromagnetu jsou v urychlovacím vakuovém prostoru /1/ uloženy cívky /7/ budicího vinutí, uzavřené v plášti /8/ z nemagnetického materiálu. Průchody /5, 6/ do vakuového urychlovacího prostoru /1/ jsou vytvořeny v dolní Sásti /2/ jhe elektromagnetu.

Description

Vynález se týká elektromegnetu pro urychlovače elektronů, opatřeného vnitřním vakuovým urychlovacím prostorem pro aikrotronový systém a sestávající z dvoudílného železného jha a budicích vinuti.

Mikrotron je kruhový vysokofrekvenční urychlovač elektronů, v kterém jsou elektrony urychlovány ve vakuu v homogenním magnetickém poli v roviné kolmé na směr jeho siločar elektrickou složkou stojaté elektromagnetické vlny, vybuzené v dutinovém resonétoru, kterým opakované procházejí. V dosavadních konstrukcích mikrotronů je vakuum vytvořeno v urychlovacím prostoru, který je omezen prstencovou vakuovou komorou a póly elektromagnetu, mezi nimiž je komora uložena. Vakuové těsnění zajišťují gumové těsnící kroužky mezi komorou a čely elektromagnetu. Budící vinutí elektromagnetu je uloženo vně urychlovacího prostoru na vyčnělýoh pólových nástavcích elektromagnetu. Je tvořeno párem cívek, z nichž každá je nasazena na jednom pólovém nástavci a mezerou mezi nimi procházejí nástavce urychlovací komory, sloužící k jejímu vyčerpání, k přívodu vysokofrekvenční energie a k vývodu svazku. Tyto nástavce procházejí výřezy ve vnějším magnetickém obvodu elektromagnetu. Magnetický obvod je v rovině symetrie dělen na dvě poloviny, aby bylo možno uložit vakuovou komoru mezi oba pólové nástavce.

Toto konstrukční řešení má řadu nevýhod. Urychlovací komora ve tvaru prstence z auste nitické nemagnetické oceli, je opatřena řadou přivařených nástavců’a představuje výrobně velmi složitou součást mikrotenu. Gumová těsnění, která z konstrukčních důvodů nelze nahradit kovovými, zejména vzhledem k jejich velkému obvodu, podléhají radiačnímu poškození a musí být měněna. Výměna spodního těsnění je velmi náročnou operací, při které musí být rozebrány prakticky věechny vakuové spoje na jejich nástavcích. Průměr prstence urychlovací komory může být maximálně roven průměru pólových nástavců a veškeré systémy umístěné v urychlovacím prostoru musí se jeho rozměru přizpůsobit, což vede k řešením, které jsou konstrukčně složitá a provozně náročná. Vakuové spoje mezi komorou a pólovými nástavci, jakož i věechny svary mezi komorou a jejími nástavci, jsou při smontovaném mikrotronů pro kontrolu na těsnost nepřístupné, což ztěžuje hledání e odstraňování vakuových netěsností.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu elektroaagnet pro urychlovač elektronů, opatřený vnitřním vakuovým urychlovacím prostorem pro mikrotron a sestávající z dvoudílného železného jha a budicích vinutí. Jeho podstata spočívá v tom, že urychlovací vakuový prostor je vytvořen mezi dolní částí jhe elektromagnetu a horní částí jha elektromagnetu, navzájem utěsněnými gumovým kroužkem, mezi nimiž jsou v urychlovacím vakuovém prostoru uloženy cívky budicích vinutí, uzavřené v plášti z nemagnetiekého materiálu, nebo jsou vytvořeny jako samonosné, přičemž průchody do vakuového urychlovacího prostoru jsou vytvořeny v dolní části jha elektromagnetu.

Základní výhoda elektromagnetu podle vynálezu spočívá v jednoduchosti jeho konstrukce umožňující snadnou demontovatelnost, zvětšení vnitřního vakuového prostoru a zejména snížení výrobní pracnosti a tím i výrobní ceny.

Vynález je dále blíže popsán na příkladu provedení podle připojeného výkresu, na němž obr. 1 značí schematický řez nárysem elektromagnetu a obr. 2 půdorys podle obr. 1.

Urychlovací vakuový prostor X je vytvořen hermeticky provedeným jhem elektromagnetu, sestávajícího z dolní části 2 j^hB elektromagnetu a horní části X jha elektromagnetu, mezi kterými je vložen gumový těsnící kroužek χ. Průchody X, X do vakuového urychlovacího prostoru χ jsou vytvořeny v dolní části 2 J¹¹® elektromagnetu, jejíž vnější válcový povrch je v místě otvorů upraven pro těsnění kovovými těsnícími kroužky. V místě vývodu svazku má výstupní průchod X obdélníkový průřez a je tvořen nástavcem, zavařeným do dolní části 2 jho elektromagnetu. Celo tohoto nástavce je rovněž upraveno pro vakuové těsnění. Obě cívky X budícího vinutí elektromagnetu jsou zhotoveny z dutých měděných vodičů, chlazených vodou a jsou uloženy ve vakuu. Mohou být buá zalité epoxydovou pryskyřicí v hermetických důra3 luminiových pláštích Ě, jejichž vnitřní prostor je případně odčerpáván na předvakuum. Alternativně mohou být cívky X provedeny samonosné a uloženy ne keramických formerech a od plynovány vyhřátím na potřebnou teplotu elektrickým proudem.

Tímto řešením se odstraní nevýhoda těžko vyměnitelného spodního vakuového těsnění komory, zpřístupní se všechna místa pro kontrolu vakuových spojů na jejich těsnost, zvětší se vakuový prostor, do něhož lze umístit systémy, které nelze do vakuové komory v klasickém provedení umístit, zvětší se průřezy pro čerpání na vysoké vakuum a odstraněním vakuové prstencové komory z nemagnetické austenitické oceli s nástavci se podstatná sníží prac nost výroby mikrotronu a jeho výrobní cena.

Gumový těsnící kroužek 4 mezi oběma díly jha elektromagnetu je uložen v místě, kde intenzita záření gamma je podstatně nižší než na obvodě pólových nástavců a vydrží déle než u klasického provedení mikrotronu s urychlovací komorou. Zvětšení povrchu čerpaného objemu je kompensováno snížením tlakových ztrát oproti těm, ke kterým dochází v čerpacích nástavcích urychlovací komory klasického provedení, případně přidáním dalšího čerpacího agregátu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Elektromagnet pro urychlovač elektronů s vnitřním vakuovým urychlovacím prostorem pro mikrotronový systém a sestávající z dvoudílného železného jha a budicích vinutí, vyznačený tím, že mezi dolní částí /2/ a horní částí /3/ jha elektromagnetu je uložen těsnicí gumový kroužek /4/, přičemž obě části /2, 3/ vymezují vnitřní urychlovací vakuový prostor /1/, v němž jsou uloženy cívky /7/ budícího vinutí, uzavřené v plášti /8/ z nemagnetickáho materiálu, nebo jsou vytvořené jako samonosné, přičemž v dolní části /2/ jha elektromagnetu jsou vytvořeny průchody /5, 6/ do vakuového urychlovacího prostoru /1/.