RU2153783C1

RU2153783C1 - Induction accelerator of charged particles ( versions )

Info

Publication number: RU2153783C1
Application number: RU99106640A
Authority: RU
Inventors: В.А. Москалев
Original assignee: Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического университета
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-07-27

Abstract

FIELD: generation of beams of charged particles or braking gamma-radiation. SUBSTANCE: in accordance with version 1 induction accelerator has accelerating module including two coaxial tubes made of conducting material electrically interconnected on one end and linked to unlike poles of pulse power supply source on the other end. Accelerator has injector and output window close to opposite ends of internal tube forming acceleration chamber. In correspondence with version 2 accelerator has two or more acceleration modules installed in sequence along straight line and connected to one or several pulse power sources and injector and output window are located close to opposite ends of acceleration vacuum chamber formed by way of mechanical vacuum-tight interjoining of internal tubes of acceleration module. Accelerator in agreement with version 3 has two or more accelerating modules installed uniformly along flat curve between curvilinear A C electromagnets and connected to one or several pulse power supply sources and injector and output window are located in taps of acceleration chamber made inside structure. Acceleration chamber includes rectilinear sections in zone of installation of accelerations module and curvilinear sections in zone of installation of A C electromagnets. EFFECT: decreased mass and size characteristics, simplified manufacturing technology, reduced energy consumption, enhanced functional efficiency and ecological safety of accelerator. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для получения пучков заряженных частиц или тормозного излучения с энергией от нескольких сотен КэВ до десятков МэВ и выше. The invention relates to accelerator technology and can be used to obtain beams of charged particles or bremsstrahlung with an energy of several hundred keV to tens of MeV and higher.

Известен линейный индукционный ускоритель [1], содержащий несколько ускорительных модулей (УМ), расположенных вдоль прямолинейной траектории ускоряемых электронов и состоящих из кольцевых ферромагнитных электромагнитов-индукторов, подключенных к источнику питания, вакуумную камеру с инжектором и выводным окном. Такой ускоритель имеет большой вес и габариты, сложную технологию изготовления и монтажа в основном за счет веса, габаритов, сложности в изготовлении УМ ускорителя. Known linear induction accelerator [1], containing several accelerator modules (UM) located along a rectilinear trajectory of accelerated electrons and consisting of annular ferromagnetic electromagnets-inductors connected to a power source, a vacuum chamber with an injector and an exit window. Such an accelerator has a large weight and dimensions, a complicated manufacturing and installation technology, mainly due to the weight, dimensions, and complexity of manufacturing the accelerator.

Известен циклический индукционный ускоритель [2], содержащий индукционные ускорительные модули, выполненные в виде ряда кольцевых ферромагнитных сердечников с обмотками-индукторов, подключенных к импульсным источникам тока, расположенные по замкнутой плоской кривой между криволинейными электромагнитами, а также ускорительную камеру, вводное и выводное устройства. Known cyclic induction accelerator [2], containing induction accelerator modules made in the form of a series of annular ferromagnetic cores with inductor windings connected to pulsed current sources located along a closed plane curve between curved electromagnets, as well as an accelerator chamber, input and output devices.

Такой ускоритель также имеет большой вес, габариты и сложную технологию изготовления и монтажа его частей за счет веса, габаритов и сложной технологии изготовления и монтажа ускорительных модулей ускорителя. Such an accelerator also has a large weight, dimensions and a complex manufacturing technology and installation of its parts due to the weight, dimensions and complex manufacturing technology and installation of accelerator accelerator modules.

Наиболее близким техническим решением является линейный индукционный ускоритель [3], содержащий индукционный ускорительный модуль, выполненный из нескольких последовательно установленных по прямой кольцевых ферромагнитных сердечников с обмотками- индукторами, подключенных к импульсному источнику питания, ускорительную камеру с инжектором и выводным устройством. The closest technical solution is a linear induction accelerator [3], containing an induction accelerator module made of several sequentially installed in a straight line circular ferromagnetic cores with inductor windings connected to a pulsed power source, an accelerator chamber with an injector and an output device.

Такой ускоритель имеет большие радиальные размеры, вес, сложную технологию как изготовления электромагнитов, так и вакуумно-плотной сборки деталей ускорителя, индукторы имеют относительно большие поля рассеяния, что ведет к увеличению потребляемой энергии. Конструкция индукторов и их обмоток, т. е. конструкция ускорительного модуля такова, то при необходимости осуществления сверхпроводящей системы питания УМ возникают большие технологические трудности. Such an accelerator has large radial dimensions, weight, a complex technology of manufacturing both electromagnets and vacuum-tight assembly of accelerator parts, and inductors have relatively large scattering fields, which leads to an increase in energy consumption. The design of the inductors and their windings, i.e., the design of the accelerator module, is such that, if necessary, the implementation of a superconducting power supply system of the AM causes great technological difficulties.

Для ускорения электронов используется малая часть длины силовой линии электрического поля, создаваемого индуктором - менее 25% общей длины этой линии. To accelerate electrons, a small part of the length of the electric field line generated by the inductor is used - less than 25% of the total length of this line.

Целью изобретения является упрощение конструкции ускорителя и технологии его изготовления, уменьшение габаритов, веса и повышения КПД. The aim of the invention is to simplify the design of the accelerator and its manufacturing technology, reducing the size, weight and increase efficiency.

Эта цель достигается тем, что в индукционном ускорителе заряженных частиц, содержащем индукционный ускорительный модуль, вакуумную ускорительную камеру с инжектором и выводным окном и импульсный источник питания, индукционный ускорительный модуль выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб из проводящего материала, например меди, подсоединенных с одного конца к разноименным полюсам импульсного источника питания и электрически соединенных между собой с противоположного конца, а инжектор и выводное окно выполнены с противоположных концов вакуумной полости внутренней трубы. This goal is achieved by the fact that in an induction accelerator of charged particles containing an induction accelerator module, a vacuum accelerator chamber with an injector and an output window and a switching power supply, the induction accelerator module is made in the form of two coaxially arranged pipes of conductive material, for example, copper, connected from one end to opposite poles of the switching power supply and electrically connected to each other from the opposite end, and the injector and the outlet window are made with the opposite likely impacts all vacuum cavity inside the pipe.

Эта цель достигается тем, что в индукционный ускоритель заряженных частиц, содержащий индукционный ускорительный модуль, вакуумную ускорительную камеру с инжектором и выводным окном и импульсный источник питания, дополнительно введен один или более индукционных модулей, выполненных в виде двух коаксиально расположенных труб из проводящего материала, например меди, подсоединенных с одного конца к разноименным полюсам импульсного источника питания и электрически соединенных между собой с противоположного конца, и расположенных последовательно по прямой, а инжектор и выводное окно выполнены с противоположных концов внутреннего вакуумного пространства устройства. This goal is achieved by the fact that in the charged particle induction accelerator comprising an induction accelerator module, a vacuum accelerator chamber with an injector and an output window, and a pulsed power supply, one or more induction modules made in the form of two coaxially arranged tubes of conductive material are additionally introduced, for example copper connected from one end to the opposite poles of the switching power supply and electrically connected to each other from the opposite end, and located after ovatelno in a straight line, and the injector and the exhaust box made from opposite ends of the inner space of the vacuum device.

Эта цель достигается тем, что в индукционный ускоритель заряженных частиц, содержащий индукционный ускорительный модуль, вакуумную ускорительную камеру с инжектором и выводным окном и импульсный источник питания, дополнительно введен один или более индукционных модулей, выполненных в виде двух коаксиально расположенных труб из проводящего материала, например меди, подсоединенных с одного конца к разноименным полюсам импульсного источника питания и электрически соединенных между собой с противоположного конца, и расположенных равномерно по замкнутой плоской кривой между криволинейными электромагнитами переменного тока. This goal is achieved by the fact that in the charged particle induction accelerator comprising an induction accelerator module, a vacuum accelerator chamber with an injector and an output window, and a pulsed power supply, one or more induction modules made in the form of two coaxially arranged tubes of conductive material are additionally introduced, for example copper connected from one end to the opposite poles of the switching power supply and electrically connected to each other from the opposite end, and located equally ERNO along a closed plane curve between the curved AC electromagnets.

Такая форма выполнения индукционного ускорительного модуля позволяет значительно упростить конструкцию как линейных ускорителей заряженных частиц (вариант 1, вариант 2), так и циклических ускорителей (вариант 3), упростить технологию их изготовления, уменьшить их вес и габариты, повысить КПД за счет снижения потребляемой энергии импульсного УМ. Она позволяет также увеличить ту часть длины силовой линии вихревого электрического поля, которая проходит внутри УМ и непосредственно используется для ускорения заряженных частиц и, следовательно, повысить энергию частиц, приобретаемую ими при прохождении ускорительного модуля. This form of implementation of the induction accelerator module allows you to significantly simplify the design of both linear charged particle accelerators (option 1, option 2) and cyclic accelerators (option 3), simplify their manufacturing technology, reduce their weight and dimensions, increase efficiency by reducing energy consumption pulsed MIND. It also allows you to increase the part of the length of the field line of the vortex electric field that passes inside the CM and is directly used to accelerate charged particles and, therefore, increase the energy of the particles acquired by them when passing through the accelerator module.

В случае циклического индукционного ускорителя (вариант 3) становится необязательным требование предельного сокращения длительности импульса тока, питающего УМ, т.к. частицы в таком ускорителе набирают конечную энергию за счет многократного прохождения через ускорительные модули. Это позволяет избежать многих технических трудностей, возникающих при осуществлении источников питания с ультракороткими импульсами тока и напряжения. In the case of a cyclic induction accelerator (option 3), it becomes unnecessary to limit the duration of the current pulse supplying the PA, since particles in such an accelerator gain final energy due to repeated passage through accelerator modules. This avoids many of the technical difficulties encountered in the implementation of power supplies with ultrashort current and voltage pulses.

На фиг. 1 представлена схема индукционного ускорителя (линейный ускоритель) заряженных частиц. In FIG. 1 shows a diagram of an induction accelerator (linear accelerator) of charged particles.

На фиг. 2 представлена схема устройства линейного индукционного ускорителя заряженных частиц (вариант 2). In FIG. 2 shows a diagram of a device of a linear induction accelerator of charged particles (option 2).

На фиг. 3 представлена схема циклического индукционного ускорителя заряженных частиц (вариант 3). In FIG. 3 shows a diagram of a cyclic induction accelerator of charged particles (option 3).

Индукционный ускоритель заряженных частиц (фиг. 1) содержит ускорительный модуль УМ, выполненный в виде двух коаксиально расположенных труб 1 и 2 электрически замкнутых с одного конца, например кольцом 3, а с другого конца подсоединенных к разноименным полюсам импульсного источника питания 4. Этот конец коаксиала перекрыт диэлектриком 5. Труба 2 одновременно является вакуумной ускорительной камерой 6 при соответствующем выполнении. Инжектор 7 и выводное окно 8 расположены на оси устройства с противоположных концов внутренней трубы 2. Коаксиал из трубы 1 и 2 представляет собой одновитковую распределенную обмотку ускорительного модуля УМ. The charged particle induction accelerator (Fig. 1) contains an accelerator module, made in the form of two coaxially arranged pipes 1 and 2 electrically closed at one end, for example, ring 3, and at the other end connected to unlike poles of a switching power supply 4. This end of the coaxial blocked by a dielectric 5. Pipe 2 is simultaneously a vacuum accelerator chamber 6, if properly executed. The injector 7 and the outlet window 8 are located on the axis of the device from the opposite ends of the inner pipe 2. The coaxial from the pipe 1 and 2 is a single-turn distributed winding of the accelerator module of the PA.

Использование сплошных медных труб для выполнения одновитковой обмотки индукционного ускорительного модуля упрощает технологию изготовления модуля и улучшает весогабаритные характеристики, а практическое отсутствие магнитного поля в окружающем ускоритель пространстве приводит к сокращению потребляемой от источника питания энергии. Оно также приводит к облегчению осуществления сверхпроводящего варианта модуля путем заполнения пространства между трубами хладоносителем; внутренняя труба изнутри соприкасается с вакуумным объемом и, следовательно, в известной мере термоизолирована. The use of solid copper pipes to perform a single-turn winding of the induction accelerator module simplifies the manufacturing technology of the module and improves weight and size characteristics, and the practical absence of a magnetic field in the space surrounding the accelerator reduces the energy consumed from the power source. It also leads to facilitating the implementation of the superconducting version of the module by filling the space between the pipes with a coolant; the inner pipe is in contact with the vacuum volume from the inside and, therefore, is to some extent thermally insulated.

Коаксиальная конструкция ускорительного модуля обладает высокой механической прочностью, что очень важно в условиях, когда необходимо пропускать через обмотку устройства весьма высокие значения импульсов тока, необходимые для возбуждения вихревого электрического поля с высокой напряженностью, что приводит к большим механическим напряжениям витков обмотки УМ. The coaxial design of the accelerator module has high mechanical strength, which is very important in conditions when it is necessary to pass through the device winding very high values of current pulses necessary to excite a vortex electric field with high tension, which leads to high mechanical stresses of the turns of the winding of the AM

Линейный индукционный ускоритель заряженных частиц (фиг. 2) содержит два или более ускорительных модулей УМ, установленных последовательно по прямой и подключенных к импульсному источнику питания ИГ, общему для всех ускорительных модулей, каждый из которых состоит из коаксиально расположенных труб 1 и 2, с одного конца подсоединенных к разноименным полюсам импульсного источника питания 4, а с противоположного конца электрически соединенных друг с другом, например кольцом 3, при этом инжектор 7 установлен в начало линейного ускорителя, а выводное окно 8 - в конце прямолинейной траектории ускоряемых частиц. Внутренние трубы ускорительных модулей, последовательно составленные друг за другом через диэлектрик 5, образуют ускорительную камеру 6 устройства. The linear charged particle induction accelerator (Fig. 2) contains two or more PA accelerator modules installed in series in a straight line and connected to an IG switching power supply common to all accelerator modules, each of which consists of coaxially arranged pipes 1 and 2, from one the ends connected to the opposite poles of the switching power supply 4, and from the opposite end electrically connected to each other, for example ring 3, while the injector 7 is installed at the beginning of the linear accelerator, and you odnoe window 8 - at the end of a rectilinear trajectory of accelerated particles. The inner tubes of the accelerator modules, sequentially composed one after another through the dielectric 5, form the accelerator chamber 6 of the device.

Ускорительные модули питаются от одного импульсного источника питания 4. Accelerator modules are powered by a single switching power supply 4.

Циклический индукционный ускоритель заряженных частиц (фиг. 3) содержит два или более ускорительных модулей УМ, каждый из которых состоит из коаксиально расположенных труб 1 и 2, с одного конца подсоединенных к разноименным полюсам импульсного источника питания 4, а с противоположного конца электрически соединенных друг с другом, например кольцом 3, и установленных равномерно по замкнутой плоской линии через диэлектрик 5 и питаемых от отдельных или общего импульсного источника питания 4, и механически соединенных между собой дугообразно изогнутыми электромагнитами переменного тока 9, а вакуумная ускорительная камера 6 имеет отводы, в которых выполнены инжектор 7 и выводное окно 8. The cyclic induction accelerator of charged particles (Fig. 3) contains two or more accelerator modules of the PA, each of which consists of coaxially arranged tubes 1 and 2, connected at the opposite ends to the opposite poles of the switching power supply 4, and electrically connected to each other from the opposite end another, for example, ring 3, and installed evenly in a closed flat line through the dielectric 5 and fed from a separate or common switching power supply 4, and mechanically interconnected arcuate from bent AC electromagnets 9, and the vacuum accelerator chamber 6 has taps in which the injector 7 and the outlet window 8 are made.

Замкнутая плоская линия при этом содержит прямолинейные участки в местах установки УМ и криволинейно-дуговые участки между ускорительными модулями. In this case, a closed flat line contains straight sections at the installation sites of the PA and curvilinear arc sections between accelerator modules.

Ускорительная камера и весь ускоритель имеют таким образом прямолинейные участки, количество которых равно количеству установленных ускорительных модулей, и криволинейные участки с электромагнитами, выполненные в промежутках между ускорительными модулями УМ. The accelerator chamber and the entire accelerator thus have straight sections, the number of which is equal to the number of installed accelerator modules, and curved sections with electromagnets, made in the spaces between the accelerator modules of the PA.

Индукционный ускоритель заряженных частиц (фиг.1) работает следующим образом. Переменное магнитное поле возбуждается одновитковой обмоткой, образованной коаксиальными трубами 1,2, питаемой от импульсного источника питания 4 и сосредоточено в замкнутом пространстве ограниченном внутренней 2 и внешней 1 трубами, кольцом 3 и диэлектрической деталью 5, это пространство может быть заполнено воздухом ("воздушный", безжелезный сердечник электромагнита) или ферромагнитным материалом (ферромагнитный сердечник электромагнита). Магнитное поле во внутреннем пространстве б внутренней трубы и снаружи внешней трубы практически отсутствует (минимально), следовательно, уменьшается потребляемая электроэнергия и возрастает КПД установки. Induction accelerator of charged particles (figure 1) works as follows. An alternating magnetic field is excited by a single-turn winding formed by coaxial tubes 1,2, powered by a switching power supply 4 and concentrated in a closed space bounded by internal 2 and external 1 pipes, ring 3 and dielectric part 5, this space can be filled with air ("air" , ironless core of an electromagnet) or ferromagnetic material (ferromagnetic core of an electromagnet). The magnetic field in the inner space b of the inner pipe and outside the outer pipe is practically absent (minimum), therefore, the consumed electricity decreases and the efficiency of the installation increases.

В вакуумном объеме б внутренней трубы 2 индуктируется вихревое электрическое поле, напряженность

которого направлена вдоль оси устройства.In the vacuum volume b of the inner pipe 2, a vortex electric field is induced, the intensity

which is directed along the axis of the device.

Заряженные частицы, введенные в это пространство 6 инжектором 7, испытывают ускоряющее воздействие электрического поля на всем пути вдоль оси устройства от инжектора 7 до выводного окна 8, через которое ускоренные частицы выводятся наружу или их энергия преобразуется в энергию тормозного гамма-излучения. В последнем случае вместо выводного окна 8 устанавливается мишень из тяжелого материала, например вольфрама. The charged particles introduced into this space 6 by the injector 7 experience an accelerating effect of an electric field all the way along the axis of the device from the injector 7 to the exit window 8, through which accelerated particles are brought out or their energy is converted into energy of bremsstrahlung gamma radiation. In the latter case, instead of the exit window 8, a target of a heavy material, such as tungsten, is mounted.

Линейный индукционный ускоритель по варианту 2 (фиг. 2) работает следующим образом. The linear induction accelerator according to option 2 (Fig. 2) works as follows.

Каждый из ускорительных модулей УМ, состоящих из коаксиально расположенных труб 1 и 2, с одного конца подсоединенных к разноименным полюсам импульсного источника питания 4, а с противоположного конца электрически соединенных между собой, например, медным кольцом 3, причем инжектор 7 и выводное окно 8 расположены на противоположных концах вакуумной камеры б, ускоряет заряженные частицы до некоторого значения энергии W, определяемого значением напряженности индуктируемого вихревого электрического поля и длиной ускорительного модуля УМ. Each of the accelerator modules of the PA, consisting of coaxially arranged pipes 1 and 2, is connected from the opposite ends to the opposite poles of the switching power supply 4, and electrically connected to each other, for example, by a copper ring 3, the injector 7 and the outlet window 8 located at the opposite ends of the vacuum chamber b, accelerates the charged particles to a certain value of energy W, determined by the value of the strength of the inducted vortex electric field and the length of the accelerator module of the CM.

Последовательно составленные вдоль прямой линии n ускорительных модулей УМ с диэлектрической деталью 5 между ними ускоряют частицы до конечного значения энергии, которое в n раз больше значения, приобретаемого частицами в одном модуле, т.е. до n•W. Таким образом, увеличение числа ускорительных модулей позволяет пропорционально увеличивать достижимую в ускорителе энергию заряженных частиц. Sequentially composed along the straight line of n accelerator modules of the AM with a dielectric part 5 between them, they accelerate the particles to a final energy value that is n times greater than the value acquired by the particles in one module, i.e. to n • W. Thus, an increase in the number of accelerator modules makes it possible to proportionally increase the energy of charged particles achievable in the accelerator.

Устройство по варианту 3 (фиг. 3) работает следующим образом. The device according to option 3 (Fig. 3) works as follows.

Каждый из двух или более УМ, состоящих из коаксиально расположенных труб 1 и 2, с одного конца подсоединенных к разноименным полюсам импульсного источника питания 4 и связанных диэлектриком 5, а с противоположного конца электрически соединенных между собой, например, медным кольцом 3 и расположенных равномерно по замкнутой плоской кривой, ускоряет заряженные частицы до некоторого значения W, определяемого значением напряженности индуктируемого вихревого электрического поля и длиной ускорительного модуля УМ. Each of two or more PAs, consisting of coaxially arranged pipes 1 and 2, connected at one end to the opposite poles of a switching power supply 4 and connected by a dielectric 5, and electrically connected to each other, for example, a copper ring 3 and arranged uniformly along closed plane curve, accelerates the charged particles to a certain value of W, determined by the value of the strength of the inducted vortex electric field and the length of the accelerator module of the CM.

Дугообразные магниты переменного тока 9 механически соединяют между собой ускорительные модули УМ и охватывают криволинейные участки ускорительной камеры 6. Эти электромагниты создают переменное магнитное поле, искривляющее траекторию движения ускоренных заряженных частиц таким образом, что траектория представляет в плане замкнутую линию с прямолинейными участками внутри ускорительных модулей УМ и с криволинейными участками в зоне действия электромагнитов 9. Нарастающее во времени как в синхротронах со слабой фокусировкой магнитное поле электромагнитов 9 обеспечивает движение ускоряемых заряженных частиц на криволинейных участках траектории по орбите постоянного радиуса. Ускорительная камера б с инжекторным устройством 7 и выводным окном 8, внутри которой пролегает траектория ускоряемых частиц, имеет прямолинейные участки, количество которых равно количеству ускорительных модулей УМ, и криволинейные участки, расположенные между ускорительными модулями. Arc-shaped magnets of alternating current 9 mechanically interconnect the accelerator modules of the PA and cover the curved sections of the accelerator chamber 6. These electromagnets create an alternating magnetic field that bends the trajectory of the accelerated charged particles so that the trajectory represents a closed line with straight sections inside the accelerator modules of the PA and with curved sections in the area of action of the electromagnets 9. It grows in time as in synchrotrons with weak focusing magnetically e field of electromagnets 9 provides the movement of accelerated charged particles on curved sections of the trajectory in an orbit of constant radius. The accelerator chamber b with the injection device 7 and the outlet window 8, inside which the trajectory of accelerated particles lies, has straight sections, the number of which is equal to the number of accelerator modules of the CM, and curved sections located between the accelerator modules.

Таким образом, ускоряемые частицы имеют возможность многократно проходить через ускорительные модули, совершая за один цикл большое число оборотов вдоль замкнутой орбиты, и накапливают суммарную энергию, пропорциональную произведению заряда частицы, напряженности вихревого электрического поля ускорительного модуля, числа модулей и количества оборотов, совершаемых частицами за цикл ускорения, длительность которого определяется временем нарастания магнитного поля в ускорительном модуле. Инжектор 7 и выводное окно 8 (или мишень) устанавливаются за пределами замкнутой траектории заряженных частиц - внутри или вне ее, ускорительные модули УМ и электромагниты 9 питаются от самостоятельных источников импульсного питания. Thus, accelerated particles have the ability to repeatedly pass through accelerator modules, making a large number of revolutions along a closed orbit in one cycle, and accumulate the total energy proportional to the product of the particle’s charge, the vortex electric field of the accelerator module, the number of modules and the number of revolutions performed by the particles during acceleration cycle, the duration of which is determined by the rise time of the magnetic field in the accelerator module. The injector 7 and the exit window 8 (or target) are installed outside the closed path of the charged particles — inside or outside it, the accelerator modules of the PA and the electromagnets 9 are powered from independent sources of pulsed power.

Следовательно, поставленная цель достигнута. Therefore, the goal is achieved.

Использование сплошных коаксиальных проводящих труб в качестве распределенной одновитковой обмотки ускорительного модуля существенно упрощает конструкцию ускорительного модуля по сравнению с существующими ускорительными модулями с ферромагнитными сердечниками с обмотками - индукторами; существенно упрощается также технология изготовления ускорительных модулей, их габаритные размеры и вес по сравнению с известными; сводит к минимуму магнитное поле в пространстве, окружающем ускорительный модуль, что приводит к снижению потребляемой ускорителем электрической энергии и, следовательно, к повышению КПД устройства, а также к повышению экологической безопасности ускорителя; увеличенная часть длины силовой линии вихревого электрического поля, непосредственно используемая для ускорения частиц, повышает эффективность ускорительного модуля; механическая прочность и жесткость коаксиального ускорительного модуля заведомо снижает уровень деформации модуля от механических перегрузок, которые возникают при пропускании через трубы модуля килоамперных токов; сплошная внутренняя труба модуля одновременно используется в качестве ускорительной камеры устройства. The use of continuous coaxial conductive pipes as a distributed single-turn winding of the accelerator module greatly simplifies the design of the accelerator module compared to existing accelerator modules with ferromagnetic cores with windings - inductors; the manufacturing technology of accelerator modules, their overall dimensions and weight compared to the known ones are also significantly simplified; minimizes the magnetic field in the space surrounding the accelerator module, which leads to a decrease in the electric energy consumed by the accelerator and, therefore, to increase the efficiency of the device, as well as to increase the environmental safety of the accelerator; the increased part of the length of the field line of the vortex electric field, directly used to accelerate particles, increases the efficiency of the accelerator module; the mechanical strength and rigidity of the coaxial accelerator module deliberately reduces the level of module deformation from mechanical overloads that occur when kiloampere currents are passed through the module pipes; the continuous inner tube of the module is simultaneously used as the accelerator chamber of the device.

Источники информации
1. Фурман Э.Г., Васильев B.B.Томских О.Н., Королев А.А., Кульбеда B.E., Трухин В.А. Импульсно-периодический индукционный ускоритель с магнитной коммутацией. ПТЭ, 1993, N 6. Стр. 45-55
2. Хвастунов M.C. Циклический индукционный ускоритель электронов, ПТЭ, 1981, N3, стр. 20-23
3. Васильев B.B., Фурман Э.Г. Линейный индукционный ускоритель ЛИУ 0,5/7 с питанием от одного емкостного накопителя. ПТЭ, 1992, N 6. Стр. 158-164пSources of information
1. Furman E.G., Vasiliev BBTomskikh O.N., Korolev A.A., Kulbeda BE, Trukhin V.A. Pulse-periodic induction accelerator with magnetic switching. PTE, 1993, N 6. Pages. 45-55
2. Khvastunov MC Cyclic Induction Electron Accelerator, PTE, 1981, N3, pp. 20-23
3. Vasiliev BB, Furman EG Linear induction accelerator LIU 0.5 / 7 powered by one capacitive storage. PTE, 1992, N 6. Pages. 158-164p

Claims

1. Induction accelerator of charged particles, comprising an induction accelerator module, a vacuum accelerator chamber with an injector and an output window, and a switching power supply, characterized in that the induction accelerator module is made in the form of two coaxially arranged pipes of conductive material, for example copper, connected at one end to the opposite poles of the switching power supply and electrically connected to each other from the opposite end, and the injector and the exit window are made from opposite to end of the vacuum cavity of the inner pipe.

2. Induction accelerator of charged particles, comprising an induction accelerator module, a vacuum accelerator chamber with an injector and an output window, and a switching power supply, characterized in that one or more induction accelerator modules made in the form of two coaxially arranged tubes of conductive material are additionally introduced into it , for example, copper connected from one end to the opposite poles of a switching power supply and electrically connected to each other from the opposite end and located wives sequentially in a straight line, and the injector and the outlet window are made from opposite ends of the internal vacuum space of the device.

3. An induction accelerator of charged particles, comprising an induction accelerator module, a vacuum accelerator chamber with an injector and an output window, and a switching power supply, characterized in that one or more induction accelerator modules made in the form of two coaxially arranged tubes of conductive material are additionally introduced into it , for example, copper connected from one end to the opposite poles of a switching power supply and electrically connected to each other from the opposite end, and conjugated uniformly along a closed plane curve between the curved electromagnets AC and accelerating chamber formed inside the structure.