SU281679A1 - Безжелезный многодорожечный ускоритель - Google Patents

Description

Изобретение относится к ускорительной технике.

Известны безжелезные индукционные многодорожечные ускорители, содержащие кольцевые магниты, а также магнитопровод, выполненный в виде полого метал- ⁵ 'личёского тороида, и источники импульсного питания. Используемый в известных ускорителях способ формирования ведущего магнитного поля не позволяет размещать ускорительные дорожки вплотную ¹⁰ друг к другу. Это ведет к уменьшению коэффициента полезного действия из-за , недостаточно эффективной экранировки магнита от основного магнитного потока.

В предлагаемом ускорителе поперечное сечецир полого металлического тороида магнитопровода повторяет внутренний контур охватывающих этот тороид кольцевых магнитов, - секции которых подключены к независимым источникам питания и соединены последовательно через коаксиальные фидеры.

Это позволяет существенно повысить эффективность ускорения за счет минимально возможных энергетических затрат в расчете на одну ускорительную дорожку. При этом низкая индуктивность магнитной -системы,, обусловленная значительной длиной силовых линий тороидального маг-¹ нитного потока, позволяет преобразовать энергию источника питания в энергию магнитного поля с достаточно высоким кпд.

Предлагаемое соединение поясняется чертежом.

Источники 1 импульсного питания, например импульсные генераторы тока, через коаксиальные фидеры 2 подключены к кольцевым разрезам магнитопровода 3. Последний выполнен в виде полого металлического тороида, который охватывается кольцевыми секционированными магнитами 4. В местах пересечения равновесных орбит магнитов с фидерами, последние имеют сквозные отверстия, через которые проходят металлические экраны

5. выполненные, например, в виде полых цилиндров. ToKjобтекающий внутреннюю поверхность тороида, создает в нем замкнутый тороидальный магнитный поток, занимающий всю свободную площадь внутри кольцевых магнитов 4, так как ₅ сечение тороида повторяет внутренний кон (тур магнитов. Количество разрезов, через которые к тороиду подводится ток, может быть увеличено. Это существенно при формировании сильных магнитных ₁₀ полей, возбуждаемых, например, взрывными генераторами тока, которые могут быть использованы в ускорителе как ис- . точники импульсного питания. В этом случае из-за малой длительности импульса то- ₁₅ ка большие поля могут быть достигнуты при весьма высоком питающем напряжении. При этом в силу ограничений, накладываемых величиной· электрической прочности изоляции, необходимо использование ₂₀ нескольких независимых источников тока, которые подключаются через коаксиальные.. фидеры к соответствующим секциям кольцевых магнитов. При раздельном питании секций магнита ускоряющее напряжение ₂₅ распределяется по фидерам между секциями, например, с помощью резисторов, включенных между секциями. Магнитное поле в отвеостиях фидеров 2, через кото* рые проходят экраны 5, быстро спадает _эо от их краев к центру пропорционально зазору между электродами коаксиальных фидеров. Поэтому нет необходимости использовать магнит только коаксиального типа, что разширяет конструктивные возможности при проектировании ускорителя. Задача разделения ведущего поля » и основного магнитного потока при этом значительно упрощается. Последовательное соединение источников питания упрощает также перестройку индуктивности систе'мы магнит- генераторы, что пропорционально уменьшает энергетические затраты, связанные с созданием начального магнитного потока.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к ускорительн технике. Известны безжелезные индукционные многодорожечные ускорители, содержащие кольцевые магниты, а также магнитопровод , выполненный в виде полого металличёского тороида, и источники импульсного питани . Используемый в известных ускорител х способ формировани  ведуще го магнитного пол  не позвол ет размещать ускорительные дорожки вплотную друг к другу. Это ведет к уменьшению коэффициента полезного действи  изг-аа 1 недостаточно эффективной экранировки магнита от основного магнитного потока В предлагаемом ускорителе поперечное сеч;еш1е полого металлического торо вда магнитопровода повтор ет внутренгннй контур охватывающих этот тороид кольцевых магнитов, секции которых подключены к независимым источникам питани  Н соединены последовательно через коаксиальные фидеры. Это позвол ет существенно повысить эффективность ускорени  за счет минимально возможных энергетических затрат в расчете на одну ускорительную дорожку. При этом низка  индуктивность магнитной Системы, обусловленна  значительной длиной силовых линий тороидального Mar-i нитного потока, позвол ет преобразовать энергию источника питани  в энергию магнитного пол  с достаточно высоким КПД. Предлагаемое соединение по сн етс  чертежом. Источники 1 импульсного питани , например импульсные генераторы тока, через коаксиальные фидеры 2 подключены к кольцевым разрезам магнитопровода 3. Последний выполнен в виде полого металлического торокда, который охватываетс  кольцевыми секционированными магнитами 4. В местах пересечени  реивновесных орбит магнитов с фидёрамИ; последние имеют cKBO3Hbie отверсти , через которые проход т металлические экраны 5i выполненные, например, в виде полых цилиндров Ток обтекающий внутреннюю поверхность тороида, создает в нем замкнутый тороидальный магнитный поток, занимающий всю свободную гшош.адь внутри кольцевых магнитов 4, так как сечение тороида повтор ет внутренний кон JTyp магнитов. Количество разрезов, через которые к тороиду подводитс  ток, может быть увеличено. Это существенно при формировании сильных магнитных полей, возбунщаемых, например, взр шными генераторами тока, которые могут быть использованы в ускорителе как источники импульсного питани . В этом случае из-за малой длительности импульса тока большие пол  могут быть достигнуты при весьма высоком питающем напр жении . При этом в силу ограничений, накладываемых величиной электрической прочности изол ции, необходимо использовашие нескольких независимых источников тока, которые подключаютс  через коаксиальные фидеры к соответствующим секци м кольцевых магнитов. При раздельном питании секций магнита ускор ющее напр жение распредел етс  по фидерам между секци ми , например, с помощью резисторов, включенных между секци ми. Магнитное поле в отвеости х фидеров 2, через кото рые проход т экраны 5, быстро спадает от их краев к центру пропорционалыю азору между электродами коаксиальных идеров. Поэтому нет необходимости спользовать магнит только коак.сиальноо типа, что разщир ет конструктивные озможности 1ри проектировании ускорител . Задача разделени  ведущего пол  и основного магнитного потока при этом значительно упрощаетс . Последовательное соединение источников питани  упрощает также перестройку индуктивности системы магни-г- генераторы, что пропорционально уменьщает энергетические затраты «в занные с созданием начального магнитного потока. Формула изобретени  Безжелезный многодсрожечный индукционный ускоритель с кольцевыми магнитами , магнитопроводом, выполненным в виде полого металлического тороида, и , источниками импульсного питани , о т личающийс  тем, что, с целью повыщени  эф.рективности ускорител , поперечное сечение полого тороида повтор ет внутренний контур охватывающих этот тороиД кольцевыл магнитов, секции которых подключены к независимым источникам питани  и соединены последовательно через коаксиальные фидеры.