RU2742712C1 - Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor - Google Patents

Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2742712C1
RU2742712C1 RU2020131573A RU2020131573A RU2742712C1 RU 2742712 C1 RU2742712 C1 RU 2742712C1 RU 2020131573 A RU2020131573 A RU 2020131573A RU 2020131573 A RU2020131573 A RU 2020131573A RU 2742712 C1 RU2742712 C1 RU 2742712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
accelerator
foil
window
chemical reactor
Prior art date
Application number
RU2020131573A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Дмитриевич Черноусов
Олег Александрович Анисимов
Василий Александрович Болотов
Александр Георгиевич Грибовский
Валентин Николаевич Пармон
Владимир Тимурович Шамирзаев
Юрий Владимирович Брезгунов
Игорь Васильевич Шеболаев
Original Assignee
Акционерное общество «Газпромнефть - Омский НПЗ» (АО «Газпромнефть - ОНПЗ»)
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 Акционерное общество «Газпромнефть - Омский НПЗ» (АО «Газпромнефть - ОНПЗ») filed Critical Акционерное общество «Газпромнефть - Омский НПЗ» (АО «Газпромнефть - ОНПЗ»)
Priority to RU2020131573A priority Critical patent/RU2742712C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2742712C1 publication Critical patent/RU2742712C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J33/00—Discharge tubes with provision for emergence of electrons or ions from the vessel; Lenard tubes
    • H01J33/02—Details
    • H01J33/04—Windows

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to a window for electron beam output from a vacuum chamber of electron accelerator to atmosphere and input into radiation-chemical reactor, which contains main metal foil, vacuum-tightly installed on vacuum chamber of accelerator or working chamber of radiation-chemical reactor, and comprises additional metal foil, vacuum-tightly installed on main foil through gasket made of same foil. Main foil confines the vacuum chamber of the accelerator or the working chamber of the radiation-chemical reactor; the additional foil is in contact with the atmosphere.
EFFECT: improving the window reliability for electron beam output from the accelerator vacuum chamber into the atmosphere and introduction into the radiation-chemical reactor due to providing equal mechanical strength of the main and additional metal foils of the window; increased sensitivity at prevention of accident due to relatively low pressure in gap between window foils; simplified design, which makes it possible to install both a vacuum chamber of an electron accelerator and a working chamber of a radiation-chemical reactor.
7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ускорительной технике и радиационной химии и может быть использовано для вывода ускоренных электронов из ускорителя в атмосферу или ввода из атмосферы в радиационно-химический реактор.The invention relates to accelerator technology and radiation chemistry and can be used to remove accelerated electrons from the accelerator into the atmosphere or enter from the atmosphere into a radiation-chemical reactor.

Ускорители электронов широко используются в радиационных технологиях. Ускоренный пучок через окно выводится из вакуумной камеры ускорителя в атмосферу и затем через окно вводится в рабочую камеру радиационно-химического реактора.Electron accelerators are widely used in radiation technologies. The accelerated beam is removed through the window from the vacuum chamber of the accelerator into the atmosphere and then through the window is introduced into the working chamber of the radiation-chemical reactor.

Известно изобретение, в котором для цели вывода/ввода используются окна, содержащие металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на вакуумную камеру ускорителя/рабочую камеру радиационно-химического реактора (патент RU 2683959, МПК H05H 5/00, 2006). Известны окна вывода пучка из ускорителя, в которых используются две последовательно расположенные металлические фольги (патент US 6,724,003 B1 МПК B01D 53/32; статья «Частотный наносекундный ускоритель электронов УРТ-0,5», Котов Ю.А., Соковнин С.Ю., Балезин М.Е.// ПТЭ. 2000. № 1. С. 112-115). Однако такие устройства не имеют системы, информирующей о прорыве одной из фольг, что снижает их надежность. An invention is known, in which for the purpose of output / input, windows are used containing metal foil, vacuum-tightly mounted on the vacuum chamber of the accelerator / working chamber of a radiation-chemical reactor (patent RU 2683959, IPC H05H 5/00, 2006 ) . Known windows for beam extraction from the accelerator, which use two sequentially located metal foils (patent US 6,724,003 B1 IPC B01D 53/32; article "Frequency nanosecond electron accelerator URT-0.5", Kotov Yu.A., Sokovnin S.Yu. , Balezin M.E.// PTE. 2000. No. 1. S. 112-115). However, such devices do not have a system that informs about the breakthrough of one of the foils, which reduces their reliability.

Наиболее близким техническим решением является окно (патент RU 2137247, МПК H01J 33/04, 1995), которое содержит две фольги, основную и дополнительную, поддерживаемые основной и дополнительной опорной решеткой, и датчик давления между фольгами. В пространстве между фольгами поддерживается давление ниже атмосферного, но выше, чем в вакуумной камере. При прорыве одной из фольг давление между ними меняется и датчик выдает сигнал аварии для выключения ускорителя.The closest technical solution is a window (patent RU 2137247, IPC H01J 33/04, 1995), which contains two foils, a main and an additional one, supported by the main and additional support grid, and a pressure sensor between the foils. In the space between the foils, the pressure is maintained below atmospheric, but higher than in the vacuum chamber. When one of the foils breaks through, the pressure between them changes and the sensor issues an alarm signal to turn off the accelerator.

Недостатком этого устройства является наличие дополнительной решетки для поддержания дополнительной фольги, что усложняет конструкцию. Кроме того, для обеспечения одинаковой механической напряженности фольг давление между ними должно поддерживаться близким к половине атмосферного. При отклонении от этого давления возможен прорыв внутренней или внешней фольги, что снижает надежность окна. Давление между фольгами относительно высоко, близко к половине атмосферного, и при таком давлении датчик давления не чувствителен к малому натеканию как во внешней, так и во внутренней фольге.The disadvantage of this device is the presence of an additional grid for supporting additional foil, which complicates the design. In addition, to ensure the same mechanical tension of the foils, the pressure between them should be maintained close to half the atmospheric pressure. When deviating from this pressure, the inner or outer foil may break through, which reduces the reliability of the window. The pressure between the foils is relatively high, close to half atmospheric, and at this pressure the pressure sensor is insensitive to small leakage in both the outer and inner foil.

Задачей изобретения является повышение надежности выходного окна ускорителя электронов или входного окна радиационно-химического реактора, повышение чувствительности при предотвращении аварии и упрощение конструкции.The objective of the invention is to improve the reliability of the exit window of the electron accelerator or the entrance window of the radiation-chemical reactor, to increase the sensitivity in preventing accidents and to simplify the design.

Техническими результатами предложенного изобретения является повышение надежности окна для вывода пучка электронов из вакуумной камеры ускорителя в атмосферу и ввода в радиационно-химический реактор, которое достигается обеспечением равной механической напряженности основной и дополнительной металлических фольг окна; повышение чувствительности при предотвращении аварии - за счет относительно низкого давления в зазоре между фольгами окна; упрощение конструкции, обеспечивающей возможность установки как на вакуумную камеру ускорителя электронов, так и на рабочую камеру радиационно-химического реактора.The technical results of the proposed invention are to increase the reliability of the window for the extraction of the electron beam from the vacuum chamber of the accelerator into the atmosphere and input into the radiation-chemical reactor, which is achieved by ensuring equal mechanical stress of the main and additional metal foils of the window; increased sensitivity in preventing accidents - due to the relatively low pressure in the gap between the window foils; simplification of the design, providing the possibility of installation both on the vacuum chamber of the electron accelerator and on the working chamber of the radiation-chemical reactor.

Сущность изобретения заключается в том, что окно для вывода пучка электронов из вакуумной камеры ускорителя электронов в атмосферу и ввода в радиационно-химический реактор содержит основную и дополнительные фольги, плотно прижатые друг к другу через прокладку из такой же фольги. Основная металлическая фольга вакуумно-плотно установлена на вакуумную камеру ускорителя или рабочую камеру радиационно-химического реактора, дополнительная металлическая фольга с помощью прижимного фланца вакуумно-плотно установлена на основную фольгу через прокладку, выполненную из такой же фольги. Основная фольга ограничивает вакуумную камеру ускорителя или рабочую камеру радиационно-химического реактора, дополнительная фольга контактирует с атмосферой.The essence of the invention lies in the fact that the window for the extraction of the electron beam from the vacuum chamber of the electron accelerator into the atmosphere and input into the radiation-chemical reactor contains the main and additional foils tightly pressed against each other through a spacer made of the same foil. The main metal foil is vacuum-tightly mounted on the vacuum chamber of the accelerator or the working chamber of a radiation-chemical reactor, the additional metal foil is vacuum-tightly mounted on the main foil using a clamping flange through a gasket made of the same foil. The main foil limits the vacuum chamber of the accelerator or the working chamber of the radiation-chemical reactor, the additional foil is in contact with the atmosphere.

В зазоре между основной и дополнительной металлическими фольгами поддерживается давление в диапазоне (103-10-3) Па, что на один-два порядка выше давления в вакуумной камере ускорителя, и на два порядка ниже атмосферного, контролируемое датчиком, который формирует управляющий сигнал при изменении давления в зазоре. Предел диапазона давления 103 Па выбран на два порядка ниже атмосферного, за счет чего фольги окна плотно прижаты друг к другу и равно напряжены, кроме того, при прорыве дополнительной фольги, обращенной в атмосферу, формируется скачек давления минимум на два порядка. Предел диапазона давления 10-3 Па на один-два порядка выше давления в ускорителе, поэтому при прорыве основной фольги формируется скачек давления минимум на порядок. Указанные скачки давления надежно регистрируются современными вакуумметрами.In the gap between the main and additional metal foils, the pressure is maintained in the range (10 3 -10 -3 ) Pa, which is one to two orders of magnitude higher than the pressure in the vacuum chamber of the accelerator, and two orders of magnitude lower than atmospheric pressure, controlled by a sensor that generates a control signal at pressure change in the gap. The limit of the pressure range of 10 3 Pa is chosen two orders of magnitude lower than atmospheric, due to which the window foils are tightly pressed against each other and are equally stressed, in addition, when an additional foil facing the atmosphere breaks through, a pressure jump is formed by at least two orders of magnitude. The pressure range limit of 10 -3 Pa is one to two orders of magnitude higher than the pressure in the accelerator, therefore, when the main foil breaks through, a pressure jump is formed by at least an order of magnitude. These pressure surges are reliably recorded by modern vacuum gauges.

Claims (7)

1. Окно для вывода пучка ускоренных электронов из вакуумной камеры ускорителя в атмосферу и ввода в рабочую камеру радиационно-химического реактора, включающее основную и дополнительную металлические фольги, при этом давление в зазоре между фольгами контролируется датчиком, отличающееся тем, что дополнительная фольга вакуумно-плотно установлена на основную фольгу через прокладку, выполненную из такой же фольги, с поддерживаемым давлением в зазоре между основной и дополнительной фольгами (103 - 10-3) Па. 1. A window for the extraction of a beam of accelerated electrons from the vacuum chamber of the accelerator into the atmosphere and entry into the working chamber of a radiation-chemical reactor, including the main and additional metal foils, while the pressure in the gap between the foils is controlled by a sensor, characterized in that the additional foil is vacuum-tight installed on the main foil through a gasket made of the same foil, with a maintained pressure in the gap between the main and additional foils (10 3 - 10 -3 ) Pa. 2. Окно по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная фольга установлена с помощью прижимного фланца, в котором выполнен канал для откачки воздуха из зазора между фольгами. 2. A window according to claim 1, characterized in that the additional foil is installed using a clamping flange, in which a channel is made for evacuating air from the gap between the foils. 3. Окно по п. 1, отличающееся тем, что прокладка содержит от 1 до 4 разрезов, соединённых с зазором между фольгами.3. A window according to claim 1, characterized in that the gasket contains from 1 to 4 cuts connected to the gap between the foils. 4. Окно по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная фольга содержит от 1 до 4 отверстий, совмещенных с каналом для откачки воздуха.4. The window according to claim 1, characterized in that the additional foil contains from 1 to 4 holes aligned with the air evacuation channel. 5. Окно по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что разрезы в прокладке и отверстия в дополнительной фольге совмещены.5. Window according to PP. 3 and 4, characterized in that the cuts in the gasket and the holes in the additional foil are aligned. 6. Окно по п. 1, отличающееся тем, что установлено на вакуумную камеру ускорителя электронов.6. A window according to claim 1, characterized in that it is installed on the vacuum chamber of the electron accelerator. 7. Окно по п. 1, отличающееся тем, что установлено на рабочую камеру радиационно-химического реактора.7. Window according to claim. 1, characterized in that it is installed on the working chamber of the radiation-chemical reactor.
RU2020131573A 2020-09-25 2020-09-25 Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor RU2742712C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131573A RU2742712C1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131573A RU2742712C1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742712C1 true RU2742712C1 (en) 2021-02-10

Family

ID=74554404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020131573A RU2742712C1 (en) 2020-09-25 2020-09-25 Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2742712C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2137247C1 (en) * 1998-01-21 1999-09-10 Институт электрофизики Уральского отделения РАН Output window of accelerator of charged particles
RU2175172C2 (en) * 1995-10-17 2001-10-20 Ибара Корпорейшн Method and device for cooling window foil of electron beam accelerator
US6724003B1 (en) * 1999-01-11 2004-04-20 Ebara Corporation Electron beam-irradiating reaction apparatus
DE102006048609A1 (en) * 2005-10-15 2007-04-19 Burth, Dirk, Dr. Electron discharge window manufacturing method, involves applying vapor depositing layer by vapor depositing process on substrate, and removing substrate with upper surface that is made up of flexible polymer material
RU143673U1 (en) * 2014-04-14 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (ОАО "МРТИ РАН") ELECTRON BEAM DEVELOPMENT DEVICE
RU2683959C1 (en) * 2018-05-14 2019-04-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of cooling exit openings of electronic accelerators
CN109755086A (en) * 2019-01-22 2019-05-14 中国科学技术大学 Electron exit window mouthpiece, electron beam generating device and electron beam generation system
EP3642861A1 (en) * 2017-06-23 2020-04-29 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus for generating accelerated electrons

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2175172C2 (en) * 1995-10-17 2001-10-20 Ибара Корпорейшн Method and device for cooling window foil of electron beam accelerator
RU2137247C1 (en) * 1998-01-21 1999-09-10 Институт электрофизики Уральского отделения РАН Output window of accelerator of charged particles
US6724003B1 (en) * 1999-01-11 2004-04-20 Ebara Corporation Electron beam-irradiating reaction apparatus
DE102006048609A1 (en) * 2005-10-15 2007-04-19 Burth, Dirk, Dr. Electron discharge window manufacturing method, involves applying vapor depositing layer by vapor depositing process on substrate, and removing substrate with upper surface that is made up of flexible polymer material
RU143673U1 (en) * 2014-04-14 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (ОАО "МРТИ РАН") ELECTRON BEAM DEVELOPMENT DEVICE
EP3642861A1 (en) * 2017-06-23 2020-04-29 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus for generating accelerated electrons
RU2683959C1 (en) * 2018-05-14 2019-04-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of cooling exit openings of electronic accelerators
CN109755086A (en) * 2019-01-22 2019-05-14 中国科学技术大学 Electron exit window mouthpiece, electron beam generating device and electron beam generation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6740874B2 (en) Ion mobility spectrometer with mechanically stabilized vacuum-tight x-ray window
US8785874B2 (en) Ionization window
JP5454416B2 (en) Mass spectrometer
US20130016810A1 (en) Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus
DE112007002399B4 (en) Electron source for vacuum pressure gauge
EP1724575A1 (en) Gas monitoring apparatus
RU2742712C1 (en) Window for electron beam discharge from vacuum chamber of accelerator into atmosphere and introduction into working chamber of radiation-chemical reactor
GB1245153A (en) Improvements in or relating to mass spectrometer leak detectors
US9472389B2 (en) Ion source assembly for static mass spectrometer
JP2024024112A (en) Detector with improved structure
CN211656495U (en) Grid for extraction window of electron accelerator
JP2010025722A (en) X-ray detector
US2886730A (en) Aperture mask coating to prevent cathode poisoning
US4945251A (en) Gas target device
US11410839B2 (en) Electron multipliers internal regions
Adrados et al. Anomalous mass numbers in quadrupole mass spectrometers (QMS) at very low pressures
WO2020079428A1 (en) A set of pumps, and a method and system for evacuating a vacuum chamber in a radioactive environment
RU2137247C1 (en) Output window of accelerator of charged particles
JP3405161B2 (en) Ion beam irradiation equipment
EP3477681B1 (en) Ion pump noble gas stability using small grain sized cathode material
JPH11287838A (en) Partial discharge detection device of gas insulation equipment
CN114823274A (en) Ion pump for preventing metal gas poisoning
Chan et al. Development of an EPU vacuum system using lumped NEG-ion combination pumps
Billy et al. The LEP Vacuum System: A Summary of 10 Years of Successful Operation
JPH0479543B2 (en)