SU310423A1 - Озная i - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  ускорени  интенсивных потоков зар женных частиц.

Известны сильноточные ускорители, содержащие в качестве зар дного устройства импульсный трансформатор, при этом накопителем электрической энергии служит формирующа  лини  с низким значением волнового сопротивлени . Высоковольтна  изол ци  осуществл етс  с помощью воды, имеющей высокое значение диэлектрической проницаемости .

Электрическа  прочность воды зависит овремени приложени  напр жени  и имеет значение 40-50 кв/мм при длительности импульса 0,2-0,5 мксек.

Импульсный трансформатор относителыю просто обеспечивает врем  зар дки накопител  с вод ной изол цией пор дка 15 мксек. Уменьшение времени зар дки до 1 мксек и меньще приводит к серьезным техническим трудност м (применение малоиндуктивной конденсаторной батареи с высоким начальным напр жением; существенно повыщаютс  требовани  к изол ции трансформатора).

С другой стороны, низкое значение удельного сопротивлени  воды приводит к существенной утечке электрической энергии при разр дке накопител  через воду, особенно когда врем  зар дки накопител  сравниваетс  с

временем разр дки его через собственный диэлектрик , к. п. д. при этом может снижатьс  до 60-80%.

Таким образом, применение известного ускорител  св зано со следующими недостатками: низким значением электрической прочности воды при времени зар дки накопител  пор дка 15 MKCQK и более; снижением к. п. д. из-за больщой проводимости воды.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков.

Увеличение давлени  воды приводит к росту ее электрической прочности; увеличение удельного сопротивлени  чистой воды с понижением температуры сохран етс  и при высоком давлении. Расчет показывает, что понижение температуры воды до 0° С позвол ет подн ть к. п. д. до 93-95% при сохранепии длительности импульса 15 мксек.

Предлагаемый сильноточный ускоритель зар женных частиц содержит импульсный траисформатор, формирующую накопительную линию, помещенные в воду, коммутирующий разр дник и ускорительную трубку.

Дл  увеличени  электрической прочности в воде создаетс  давление 30-50 атм и выще.

Дл  уменьщени  утечки энергии при разр дке накопител  через воду ее охлаждают до температуры, близкой 0°С.

тел  зар женных частИц на 2 Мэв; на фиг. 2 представлена электрическа  схема ускорител .

Корнус / выполнен из нержавеющей стали толщиной 2 см. Внутри корпуса в воде 2, служащей изолирующей средой, размещены импульсный трансформатор типа Тесла (ноказаны первична  3 и вторична  4 катушки), цилиндрический потенциальный электрод 5, образующий вместе с внутренней стенкой корпуса коаксиальную формирующую линию длиной 1 м и рабочим зазором около 7 см.. Лини  имеет емкость 0,015 лгкф, волновое сопротивление 2 ом, рабочее напр жение до 2 Мв.

С целью уменьщени  энергии ударной волны , возникающей при электрическом пробое в среде, коммутирующий разр дник 6 работает в газе нод давлением.

Ускорительна  трубка содержит изол тор 7 и автоматизированный катод 8.

Давление в воде 30-50 атм создаетс  с помощью газового объема 9, имеющего гибкую стенку, например, из полиэтиленовой пленки . Конструкци  выполнена таким образом, что давлени  в газовом объеме 9, в камере разр дника 5 и в воде 2 одинаковы. При этом возможно отделить газовую камеру разр дника 6 от воды 2 тонкой стенкой 10.

Дл  гашени  гидравлической ударной волны , возникающей при случайном пробое, в потенциальном электроде 5 сделаны отверсти  Л.

Вода, примен ема  в качестве изол тора, фильтруетс  фильтром до 1 мк, вакуумируетс  и обессоливаетс  ионитовыми смолами до удельного сопротивлени  пор дка lO ом. см.

Затем вода охлаждаетс  до 1-2° С. Дл  поддержани  низкой температуры воды служит теплоизолирующа  рубашка /2.

Электрическа  схема имеет следующие параметры .

От конденсаторной батареи С через коммутирующий разр дник PI с помощью импульсного трансформатора L,, L-, зар жаетс  формирующа  лини  С-2 до 2 Мв. Напр жение

первичной конденсатор пой батареи С разно 100 кв, емкость 7,5 мкф. Врем  зар дки линии 10-15 мксек. Общее количество энергии, запасенной в формирующей линии С, при 2 Мв, равно 30 кдж. В максимуме напр жени  на

линии пробиваетс  коммутирующий разр дник 13 и отрицательное напр жение прикладываетс  к автоэлектронному катоду 14. Малое внутреннее сопротивление линии (2 ом) позвол ет получать электронный ток пор дка

300-500 ка с энергией электронов до 1 Мэв. В результате повышени  давлени  воды и понижени  ее температуры удаетс  удлинить врем  зар дки формирующей линии С2 и таким образом существенно упростить конденсаторную батарею Сь в которой запасаетс  энерги  перед началом рабочего цикла. При коротких временах требуетс  применение малоиндуктивных конденсаторов, их тщательна  ошиновка и несколько параллельных синхронно работающих разр дников.

Предмет изобретени 

1. Ускоритель зар женных частиц, содержащий высоковольтный импульсный трансформатор , электрическую формирующую линию, помещенные в резервуаре с диэлектрической жидкостью, и ускорительную трубку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  электрической прочности трансформатора и линии, резервуар дл  диэлектрической жидкости снабжен устройством дл  поддержани  в жидкости высокого давлени  (30-50 атм) и термостатом дл  поддери ани  температуры жидкости вблизи 0° С.