RU2564090C2 - Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator - Google Patents

Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator Download PDF

Info

Publication number
RU2564090C2
RU2564090C2 RU2012108592/07A RU2012108592A RU2564090C2 RU 2564090 C2 RU2564090 C2 RU 2564090C2 RU 2012108592/07 A RU2012108592/07 A RU 2012108592/07A RU 2012108592 A RU2012108592 A RU 2012108592A RU 2564090 C2 RU2564090 C2 RU 2564090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
accelerator
autoresonant
accelerated electrons
magnetic
output
Prior art date
Application number
RU2012108592/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012108592A (en
Original Assignee
Ишков Александр Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ишков Александр Петрович filed Critical Ишков Александр Петрович
Priority to RU2012108592/07A priority Critical patent/RU2564090C2/en
Publication of RU2012108592A publication Critical patent/RU2012108592A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564090C2 publication Critical patent/RU2564090C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator represents a tubular magnetic shunt of soft steel. By its input end the magnetic shunt is oriented towards accelerated electrons in autoresonant accelerator. Path of electrons in autoresonant accelerator is presented as unwinding conical helix. The autoresonant accelerator is a waveguide with electromagnetic wave of shear-wave pattern, which is placed in a solenoid. By its input end the tubular magnetic shunt is mounted hermetically into non-magnetic spherical hinge, which case is connected monolithically with the accelerating close to its output from solenoid; the spherical hinge is mounted in sealed but movable way in a case of the non-magnetic spherical hinge.
EFFECT: improved operational reliability and reduction of weight and dimensions.
2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для вывода ускоренных электронов с энергией порядка 1-5 Мэв на мишень или коллектор.The present invention relates to accelerator technology and is intended to output accelerated electrons with an energy of the order of 1-5 MeV to a target or collector.

Целью предлагаемого изобретения является создание малогабаритного устройства из стальной трубки для извлечения релятивистских электронов из ускоряющего волновода, размещенного в соленоиде и эффективной их транспортировки на мишень.The aim of the invention is the creation of a small-sized device from a steel tube for extracting relativistic electrons from an accelerating waveguide located in the solenoid and efficiently transporting them to the target.

Аналогом предлагаемого изобретения является устройство вывода ускоренных электронов из микротрона. Он представляет собой магнитный шунт в форме трубки из мягкой стали, которая размещается в плоскости орбит ускоряемых электронов. Входным торцом трубка направлена навстречу электронам, которые нужно вывести на мишень. Сама мишень размещается на выходном торце трубки.An analogue of the invention is a device for outputting accelerated electrons from a microtron. It is a magnetic shunt in the form of a tube of mild steel, which is located in the plane of the orbits of accelerated electrons. The input end of the tube is directed towards the electrons that need to be displayed on the target. The target itself is located at the output end of the tube.

Действует аналог следующим образом. Трубка из мягкой стали, размещенная в плоскости орбит микротрона, не возмущает структуры однородного магнитного поля, потому что линии магнитного поля замыкаются через тело трубки. При этом пространство внутри трубки остается свободным от линии магнитного поля. Благодаря этому электроны, попавшие в такой магнитный шунт, продолжают свободное движение по прямой линии и для вывода электронов из ускорителя остается направить магнитный шунт вдоль этих прямолинейных траекторий. См. Капица С.П., Мелехин В.Ч. "Микротрон". Наука. М., с.123, 1969.The analogue operates as follows. A mild steel tube placed in the plane of the microtron’s orbits does not disturb the structure of a uniform magnetic field, because the magnetic field lines are closed through the tube body. In this case, the space inside the tube remains free from the magnetic field line. Due to this, the electrons trapped in such a magnetic shunt continue to move freely in a straight line, and to remove the electrons from the accelerator, it remains to direct the magnetic shunt along these rectilinear trajectories. See Kapitsa S.P., Melekhin V.Ch. "Microtron". The science. M., p. 123, 1969.

Недостаток аналога состоит в том, что он не может быть непосредственно применен для вывода ускоренных электронов из авторезонансного ускорителя. Аналог ориентируется в плоскости, по одному углу. При выводе из авторезонансного ускорителя нужно ориентировать магнитный шунт в пространстве, т.е. по двум углам, в телесном угле.The disadvantage of the analogue is that it cannot be directly used to remove accelerated electrons from an autoresonant accelerator. The analog is oriented in the plane, along one corner. When outputting from an autoresonant accelerator, it is necessary to orient the magnetic shunt in space, i.e. at two angles, in solid angle.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для вывода ускоренных электронов из авторезонансного ускорителя, которое конструктивно представляет собой магнитный шунт трубчатого типа из мягкой стали. Этот шунт входным торцом смонтирован в кардановом подвесе и ориентирован навстречу ускоренным электронам. Для герметизации узел карданового подвеса размещен внутри сильфона. Предварительно перед монтажом карданового подвеса определялось место высыпания ускоренных электронов на стенку ускоряющего волновода. Для этого снаружи на предлагаемое место высыпания ускоренных электронов напылялся люминофор и по яркости его свечения определялось искомое место. На этом месте делалось отверстие в стенке волновода и крепился карданов подвес.The prototype of the invention is a device for outputting accelerated electrons from an autoresonant accelerator, which is structurally a magnetic shunt of tubular type made of mild steel. This shunt input end mounted in a gimbal and oriented towards accelerated electrons. For sealing, the gimbal assembly is located inside the bellows. Previously, before mounting the gimbal, the place of precipitation of accelerated electrons on the wall of the accelerating waveguide was determined. For this, a phosphor was sprayed outside the proposed site of accelerated electron precipitation and the desired location was determined by the brightness of its glow. At this place, a hole was made in the wall of the waveguide and a gimbal was attached to the suspension.

Действует прототип следующим образом. Магнитный шунт ориентируется входным торцом навстречу ускоренным электронам так, чтобы они свободно пролетали через шунт на мишень. При этом пространственное положение шунта фиксируется специальным шарнирным фиксатором. См. Ишков А.П. Кандидатская диссертация "Экспериментальное исследование авторезонансного ускорителя электронов". НИИЯФ ТПИ, Томск, с.42-43, фото 5, 6, 1969.The prototype operates as follows. The magnetic shunt is oriented by the input end towards the accelerated electrons so that they freely fly through the shunt to the target. In this case, the spatial position of the shunt is fixed with a special hinged lock. See Ishkov A.P. PhD thesis "An experimental study of an autoresonant electron accelerator." SINPI TPI, Tomsk, p. 42-43, photo 5, 6, 1969.

Недостатком прототипа являются существенные радиальные размеры карданового подвеса у торца магнитного шунта, который при этом еще нужно помещать в сильфон для герметизации. Все это делает устройство вывода ускоренных электронов громоздким и недостаточно оперативным в настройке при смене режима работы ускорителя.The disadvantage of the prototype is the substantial radial dimensions of the gimbal suspension at the end of the magnetic shunt, which still needs to be placed in a bellows for sealing. All this makes the accelerated electron output device cumbersome and not sufficiently operational in tuning when changing the accelerator operation mode.

В качестве примера предлагаемое изобретение представлено на чертежах. На фиг. 1 показано размещение устройства на авторезонансном ускорителе. На фиг. 2 показано устройство в разрезе. Позициями на чертежах обозначены:As an example, the invention is presented in the drawings. In FIG. 1 shows the placement of the device on an autoresonant accelerator. In FIG. 2 shows a device in section. The positions in the drawings indicate:

1 - ускоряющий волновод,1 - accelerating waveguide,

2 - внешний магнитопровод соленоида,2 - external magnetic circuit of the solenoid,

3 - обмотка соленоида,3 - solenoid winding,

4 - трубчатый магнитный шунт,4 - tubular magnetic shunt,

5 - шарнирный узел,5 - hinge assembly

6 - немагнитный сферический шарнир,6 - non-magnetic spherical joint,

7 - корпус шарнирного узла,7 - hinge unit housing,

8 - эластичная уплотняющая прокладка,8 - elastic sealing gasket,

9 - фланец уплотняющий,9 - sealing flange,

10 - входное отверстие,10 - inlet,

11 - траектория ускоренных электронов,11 - trajectory of accelerated electrons,

12 - мишень /коллектор/.12 - target / collector /.

Место вывода ускоренных электронов определяется по технологии прототипа. Оно должно быть у выхода ускоряющего волновода 1 из внешнего магнитопровода соленоида 2, который охватывает обмотку соленоида 3. По выбранному месту /это место наиболее энергичных электронов/ сверлится в волноводе 1 отверстие под корпус шарнирного узла 7. После его припайки монтируется шарнирный узел 5 и все остальное устройство по известной технологии.The output site of accelerated electrons is determined by the technology of the prototype. It should be at the exit of the accelerating waveguide 1 from the external magnetic circuit of the solenoid 2, which covers the winding of the solenoid 3. At the selected location / this is the place of the most energetic electrons / a hole is drilled in the waveguide 1 under the body of the hinge assembly 7. After soldering, the hinge assembly 5 is mounted and all the rest of the device is known technology.

Действует предлагаемое изобретение следующим образом.The invention operates as follows.

В режиме ускорения слабого пучка электронов при ослабленной затяжке эластичной прокладки 8 уплотняющим фланцем 9 трубчатый магнитный шунт 4 ориентируется входным отверстием 10 настречу траекторий ускоренных электронов 11 до появления их на мишени /коллекторе/ 12. После определения оптимального положения трубчатого магнитного шунта 4 он жестко фиксируется фланцем уплотняющим 9. После этого работа устройства продолжается по заданной программе.In the mode of acceleration of a weak electron beam with a weakened tightening of the elastic strip 8 with a sealing flange 9, the tubular magnetic shunt 4 is guided by the inlet 10 and will meet the paths of the accelerated electrons 11 until they appear on the target / collector / 12. After determining the optimal position of the tubular magnetic shunt 4, it is rigidly fixed by the flange sealing 9. After that, the operation of the device continues according to the specified program.

Достоинством предлагаемого изобретения является его малогабаритность, компактность и надежность работы. Внутрь ускоряющего волновода 1 немагнитный сферический шарнир 6 входит на глубину своего радиуса отполированной поверхностью. Это обеспечит устойчивую работу волновода 1 без пробоев и искрений. Малый радиальный размер устройства позволит "забраться" в область наиболее ускоренных электронов.The advantage of the invention is its small size, compactness and reliability. Inside the accelerating waveguide 1, a non-magnetic spherical hinge 6 enters to the depth of its radius with a polished surface. This will ensure the stable operation of waveguide 1 without breakdowns and sparks. The small radial size of the device will "climb" into the region of the most accelerated electrons.

Технология изготовления устройства не требует специального технологического оборудования.The manufacturing technology of the device does not require special technological equipment.

Пo своим техническим характеристикам устройство вполне применимо и в качестве инжектора в режиме угловой инжекции в авторезонансный ускоритель.According to its technical characteristics, the device is quite applicable as an injector in the mode of angular injection into an autoresonant accelerator.

Claims (1)

Устройство для вывода ускоренных электронов из авторезонансного ускорителя, состоящее из трубчатого магнитного шунта, отличающееся тем, что трубчатый магнитный шунт входным торцом герметично вмонтирован в немагнитный сферический шарнир, корпус которого монолитно соединен с ускоряющим волноводом у его выхода из соленоида, сам сферический шарнир герметично-подвижно монтируется в корпусе немагнитного сферического шарнира. A device for outputting accelerated electrons from an autoresonant accelerator, consisting of a tubular magnetic shunt, characterized in that the tubular magnetic shunt with the input end is hermetically mounted in a non-magnetic spherical hinge, the body of which is monolithically connected to the accelerating waveguide at its exit from the solenoid, the spherical hinge itself is hermetically movable mounted in the body of a non-magnetic spherical joint.
RU2012108592/07A 2012-03-06 2012-03-06 Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator RU2564090C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108592/07A RU2564090C2 (en) 2012-03-06 2012-03-06 Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108592/07A RU2564090C2 (en) 2012-03-06 2012-03-06 Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012108592A RU2012108592A (en) 2013-09-20
RU2564090C2 true RU2564090C2 (en) 2015-09-27

Family

ID=49182769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108592/07A RU2564090C2 (en) 2012-03-06 2012-03-06 Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564090C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU871718A1 (en) * 1980-05-13 1984-01-15 Научно-Исследовательский Институт Электронной Интроскопии При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова Electromagnet for betatron
US4492873A (en) * 1980-04-25 1985-01-08 Dmitriev Stanislav P Apparatus for electron beam irradiation of objects
RU69370U1 (en) * 2007-09-10 2007-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ФОТОН" Betatron Emitter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492873A (en) * 1980-04-25 1985-01-08 Dmitriev Stanislav P Apparatus for electron beam irradiation of objects
SU871718A1 (en) * 1980-05-13 1984-01-15 Научно-Исследовательский Институт Электронной Интроскопии При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова Electromagnet for betatron
RU69370U1 (en) * 2007-09-10 2007-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ФОТОН" Betatron Emitter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИШКОВ А.П. Кандидатская диссертация "Экспериментальное исследование авторезонансного ускорителя электронов". НИИЯФ ТПИ Томск, 1969, с.42-43, фото 5, 6. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012108592A (en) 2013-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zaitsev et al. The plasma radiation of flare kernels
RU2016137348A (en) SYSTEMS AND METHODS OF PROTECTING DESIGNS FROM RADIOACTIVE RADIATION AND EXPOSURE TO MAGNETIC FIELDS
US20220124903A1 (en) Improved dense plasma focus devices
JP2010521057A (en) Single drive betatron
Min et al. Analysis of electromagnetic pulse effects under high-power microwave sources
CN102054647A (en) Ion transporter, ion transport method, ion beam irradiator, and medical particle beam irradiator
RU2564090C2 (en) Device for output of accelerated electrons from autoresonant accelerator
RU2477936C2 (en) Cyclic charged particle accelerator
US8362717B2 (en) Method of driving an injector in an internal injection betatron
Lyutikov Nonlinear self-focusing in strongly magnetized pair plasma
PT89173B (en) APPROPRIATIONS IN THE PROTECTIVE DEVICES FOR RAYS
US11373834B2 (en) Apparatus for generating electromagnetic waves
JP2014529866A (en) Self-resonant compact X-ray source
Badarin et al. The effect of the conductivity of drift chamber walls on the dynamics of a relativistic electron beam with a virtual cathode
RU2631923C1 (en) Superhigh-frequency cyclotron protective device
Guzilov L and s-band high-efficiency multibeam kylstron development, bac method of increasing efficiency
KR20180125608A (en) Permanent Magnet Particle Beam Device and Method for Integrating Nonmagnetic Metal Portion for Regulation
Markiewicz et al. Interaction region issues at the NLC
RU199475U1 (en) PULSE ION SOURCE
Wu Developing Quarter Wave SRF Cavities for Hadron Colliders
Nezhevenko et al. The results of the 7 GHz pulsed magnicon investigation
Castro et al. Ion acceleration in non-equilibrium plasmas driven by fast drifting electron
Eser Analysis and design of slow wave structure for backward wave oscillators
RU2156527C1 (en) Method for generation of electromagnetic pulse in air
RU2157600C1 (en) Microwave accelerator of electrons