SU1215597A1 - Устройство дл исследовани веществ с использованием сильноточного рел тивистского электронного пучка - Google Patents
Устройство дл исследовани веществ с использованием сильноточного рел тивистского электронного пучка Download PDFInfo
- Publication number
- SU1215597A1 SU1215597A1 SU843712656A SU3712656A SU1215597A1 SU 1215597 A1 SU1215597 A1 SU 1215597A1 SU 843712656 A SU843712656 A SU 843712656A SU 3712656 A SU3712656 A SU 3712656A SU 1215597 A1 SU1215597 A1 SU 1215597A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- anode
- test substance
- plate
- inertial
- diode
- Prior art date
Links
Description
(Pui,/
2.Устройство по П.1, отличающеес тем, что торцова стенка камеры, вл юща с анодом диода, выполнена с толщиной, равной длине пробега электронов в материале стенки.
3.Устройство по П.1, отличающеес тем, что между торИзобретение относитс к области ускорительной техники и может быть использовано дл исследовани поведени веществ при высоких давлени х и температурах.
Целью изобретени . вл етс рас- :Ширение технологических возможнос- тей за счет расширени диапазона исследуемых веществ и увеличени времени воздействи давлени на исследуемое вещество.
На фиг.1 представлена схема устройства , на фиг.2 - конструкци гер метичной камеры анодной части.
Устройство содержит генератор 1 импульсов напр жени , который соединен с формирующей линией 2, к которой подключен высоковольтный вакуумный диод 3, содержащий катодный . узел 4 и анодный узел 5. Анодный узел содержит герметичную камеру 6. Торцова стенка 7 камеры вл етс анодом. За торцовой стенкой 7расположена пластина 8, за ней последовательно расположена инерционна пробк 9 и объем 10 дл сбора исследуемого вещества.
тройство работает следующим образом.
С помощью генератора1 импульс ного напр жени зар жают формирующую линию 2, котора формирует малый по длительности импульс высокого напр жени , поступающий в высоковольт- ньш диод 3. Импульс напр жени приводит к по влению напр женности электрического пол между катодным узлом 4 и анодным узлом 5 ускорител , в результате чего с катода (расположенного в катодном узле 4) эмиттируетс электронный пучок, попадающий на
цовой стенкой камеры, вл ющейс анодом диода и полостью дл заполнени исследуемым веществом, расположена пластина, причем пластина и инерционна пробка выполнены из материала с динамической жесткостью большей, чем у исследуемого вещества .
анод - торцовую стенку 7 и выдел ет запасенную в нем энергию. При этом происходит тепловой взрыв торцовой . стенки 7 и при объемной плотности энергии больше 10 Дж/см и плотности мощности пучка 10 ВТ/см возникает импульс давлени в несколько Мбар. Возбужденна ударна волна проходит- через пластину 8, котора задерживает быстрые электроны пучка, сжимает исследуемое вещество (расположенное между пластиной 8 и инерционной пробкой 9) и попадает в инерционную пробку 9. При этом часть ударной волны отражаетс от пробки 9 и происходит повторное воздействие импульса давлени на исследуемое вещество, что увеличивает врем воздействи импульса давлени . Друга часть удар- ной, волны доходит до конца, пробки 9, после чего в обратную сторону начинает распростран тьс волна разр жени . Пробка 9 с исследуемым веществом попадает в объем 10 дл сбора исследуемого вещества, откуда полу- ченньй продукт (из исследуемого вещества ) извлекают после прекращени действи электронного пучка.
Так как исследуемое вещество расположено За торцовой стенкой (анодом) то такое расположение исследуемого вещества позвол ет создавать высокие ударные давлени как в электропровод щих , так и в неэлектропровод
щих исследуемых веществах (имеюш;их любую структуру и агрегатное состо ние ) . . Врем воздействи давлени на
исследуемое вещество увеличивают
за счет того, что в ампуле сохранени расположены инерционна пробке
и по крайней мере одна пластина причем динамические жесткости материалов пластины и инерционной пробки выбирают больше динамической жесткости исследуемого вещества.
ShA пл- S(jCb, Sj С„„ , где „ , 5, , - плотности материалов пластины, исследуемого вещества и инерционной пробки соответственно ,
С , С( , Cj,n - скорости распространени звука в материалах пластины, исследуемого вещества и инерционной пробки. .
При вьшолнении этого услови распростран юща с по исследуемому веществу ударна волна отражаетс от инерционной пробки и вновь распростран етс по исследуемому веществу, что приводит к увеличению времени воздействи . При условии, когда динамическа жесткость пластины и инерционной пробки меньше динамической жесткости у исследуемого вещества, то ударна волна проходит сквозь пластину и инерционную пробку, что уменьшает врем воздействи давлени на исследуемое вещество.
. Оптимальна толщина торцовой стенки (анода) равна средней длине свободного пробега электронов пучка в материале торцовой стенки, В этом случае основна часть электронов тормозитс в этом материале, выдел запасенную пучком энергию, что приводит к тепловому взрыву данного сло . Тепловой взрыв возбуждает ударнук) волну, котора , распростран сь , достигает исследуемого вещест ва и сжимает его. При большей толщине стенки (анода) электроны тормоз тс в некоторой начальной части торцовой стенки, равной длине свободного пробега электронов. Образующа с ударна волна проходит большее рассто ние до исследуемого вещества, вследствие чего из-за эффекта затухани давление на ее фронте будет уменьшено. При толщине сло меньше оптимального значительна дол электронов может достигнуть исследуемого вещества и вызвать не всегда желательный предварительный нагрев вещества .
На предлагаемом устройстве бьти проведены испытани в режиме: Ток пучка - 10 А Энерги электронов - 0,35 Мэв Длительность импульса с
Плотность мощности пучка - 10 Вт/см .
Толщина торцовой стенки ампулы сохранени составл ла 0,5 мм, материал - алюминий. Пластина 8 вьтолнена из меди толщиной 0,2 мм. Исследуемое вещество - нитрид бора в виде порошка, толщина сло - 1,5 мм. Инерционна пробка толщиной - 3 мм, материал - медь. Толщила пробки выбираетс из услови : S - С,„Т, где Сц - скорость распространени звука в материале инерционной пробки, - длительность импульса ускорител .
С помощью этого устройства, если
убрать пластину и инерционную пробку, а торцовую стенку выполнить с толщиной до 0,05 мм (чтобы проходили электроны пучка), можно подвернуть исследуемое вещество воздействию высоких температур и получить карбиды. Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позвол ет расширить свои функциональные возможности за счет расширени диапазона исследуемых веществ. В предложенном устройстве , замен ампулу сохранени , можно подвергать импульсному сжатию до нескольких Мбар как электропровод щие , так и неэлектропровод щие вещества . За счет увеличени времени воздействи давлени на исследуемое вещество и за счет использовани чистого исследуемого вещества без добавлени электропровод щих веществ увеличиваетс выход получаемого продукта в 1,5 раза по сравнению с прототипом . Незначительные переделки при переходе с одного исследуемого ве-г щества на другое снижают затраты
на исследовательские работы.
8
HccfiedueMoe Afofecmfo
n
фиш. 2
Редактор Л. Лошкарева
Составитель Ю. Терешкин
Техред М.Марге тал .Корректор М. Шароши
Заказ 5268/2 Тираж 765Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
пр делам изобретений и открытий 113035 Мос ква, Ж-35, Раушска наб., д, 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4
Claims (3)
1. НИЯ ВЕЩЕСТВ
НОТОЧНОГО РЕЛЯТИВИСТСКОГО ЭЛЕКТРОН2 и химических превращев ЖЭТФ, 30, выл.9, с. 611УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВА— С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИЛЬНОГО ПУЧКА, содержащее высоковольтный вакуумный диод, включающий катодный и анодный узлы, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет расширения диапазона исследуемых веществ, анодный узел выполнен в виде герметичной камеры из двух частей, одна из которых представляет собой полый объем для сбора исследуемого вещества,а другая выполнена с торцовой проводящей стенкой - анодом, к которой с внутренней стороны последовательно прилегают полость для заполнения исследуемым веществом и инерционная пробка, обладающие возможностью перемещения внутрь объема для сбора исследуемого вещества.
SU ,,1215597
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцовая стенка камеры, являющаяся анодом диода, выполнена с толщиной, равной длине пробега электронов в материале стенки.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между тор цовой стенкой камеры, являющейся анодом диода и полостью для заполнения исследуемым веществом, расположена пластина, причем пластина и инерционная пробка выполнены из материала с динамической жесткостью большей, чем у исследуемого вещества.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843712656A SU1215597A1 (ru) | 1984-03-20 | 1984-03-20 | Устройство дл исследовани веществ с использованием сильноточного рел тивистского электронного пучка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843712656A SU1215597A1 (ru) | 1984-03-20 | 1984-03-20 | Устройство дл исследовани веществ с использованием сильноточного рел тивистского электронного пучка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1215597A1 true SU1215597A1 (ru) | 1986-09-30 |
Family
ID=21108135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843712656A SU1215597A1 (ru) | 1984-03-20 | 1984-03-20 | Устройство дл исследовани веществ с использованием сильноточного рел тивистского электронного пучка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1215597A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004017685A1 (en) * | 2002-08-14 | 2004-02-26 | Ltd Company 'proton-21' | Method and device for compressing a substance by impact and plasma cathode thereto |
-
1984
- 1984-03-20 SU SU843712656A patent/SU1215597A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Демидов Б.А. и др. Возбуждение ударных волн в толстых мишен х силь- :ноточным РЭП.;ЖТФ, 50, вып. 10, с.2205-2208, 1980. Бацанов С.С. и др. Использование сильноточногб РЭП дл осуществлени структурных и химических превращений. Письма в ЖЭТФ, 30, вып.9, с.611- 613, 1979. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004017685A1 (en) * | 2002-08-14 | 2004-02-26 | Ltd Company 'proton-21' | Method and device for compressing a substance by impact and plasma cathode thereto |
| AU2003232876B2 (en) * | 2002-08-14 | 2006-08-10 | Ltd Company "Proton-21" | Method and device for compressing a substance by impact and plasma cathode thereto |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Levatter et al. | Necessary conditions for the homogeneous formation of pulsed avalanche discharges at high gas pressures | |
| US3524101A (en) | Triggering device for spark-gap | |
| US5134641A (en) | Plasma x-ray tube, in particular for x-ray preionizing of gas lasers, and an electron gun using the plasma x-ray tube | |
| Dunaevsky et al. | Electron/ion emission from the plasma formed on the surface of ferroelectrics. II. Studies of electron diode operation with a ferroelectric plasma cathode | |
| US4038602A (en) | Automodulated realtivistic electron beam microwave source | |
| SU1215597A1 (ru) | Устройство дл исследовани веществ с использованием сильноточного рел тивистского электронного пучка | |
| Birx et al. | Microwave energy compression using a high‐intensity electron beam switch | |
| US4121123A (en) | Explosively driven plasma current generator | |
| US3935504A (en) | Method and apparatus for injection of a plasma | |
| Friedman et al. | Microsecond duration intense relativistic electron beams | |
| Chin | Direct experimental evidence of multiphoton ionization of impurities as the initiation process of laser-induced gas breakdown | |
| US4656430A (en) | Short rise time intense electron beam generator | |
| US4459511A (en) | Maser | |
| Yonas | Acceleration of charged particles by intense electron beams | |
| US3842365A (en) | Pulse glow generation for laser systems | |
| Tuck | Review of controlled thermonuclear research at Los Alamos for mid 1958 | |
| US4412150A (en) | Maser | |
| Golden et al. | The Generation and Application of Intense Pulsed Ion Beams: Ion beams are now being used to excite high-power gas lasers and to form field-reversed ion rings, and power levels may soon be high enough for applications in thermonuclear fusion programs | |
| Humphries et al. | Large area pulsed electron sources | |
| Krokhmal et al. | Electron beam generation in a diode with a gaseous plasma electron source II: Plasma source based on a hollow anode ignited by a hollow-cathode source | |
| US7429761B2 (en) | High power diode utilizing secondary emission | |
| US3944946A (en) | Coherent generation of microwaves by stimulated Raman emissions | |
| RU2127925C1 (ru) | Виркатор | |
| Zhu et al. | Design of high-voltage and high-brightness pseudospark-produced electron beam source for a Raman free-electron laser | |
| Hsu et al. | A high‐power electron beam source based on the superemissive cathode |