(54) УСКОРИТЕЛЬ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ(54) ACCELERATOR DIRECT ACTION
Изобретение относитс к ускорител ;ной технике и может бкть использовано дл генерации ионных пучков в i сильноточных ускорител х. Известен ускоритель пр мого деист ВИЯ, содержащий катод и анод, подклю ченные к импульсному источнику .питани и соленоид, расположенный со с роны анода ij . За счет создани с помощью соленоида в промежутке между катодом и анодом сильного неоднородно го магнитного пол , обеспечиваетс удержание плазмы, образующейс на поверхности холодноэмиссионного катода в результате чего повышаетс электрическа прочность ускор ющего промег жутка. Известное устройство требует использовани отдельного соленоида, кроме того, в нем ограничена возможность формировани магнитного пол . необходимой конфигурации, при которой силовые линии пол были бы паралелльны поверхности электродов. Известен также ускоритель пр мого действи , содержащий подключенные к источнику питани два электрода, один иэ которых выполнен в виде металлической сетки t 2j . За счет формиро . вани с псинощью сетки электрического пол плоской .конфигурации во всем про «1ежутке между электродами осуществл -етс ускорение и формирование интенсивного пучка зар женных частиц - ионов . Это устройство характеризуетс низкой электрической прочностью межэлектродного промежутка. Цель изобретени - увеличение электрической прочности межэлектродного промежутка, В предлагаемом ускорителе это достигаетс тем, что в нем металлическа сетка выполнена в виде параллельно расположенных нитей, которые параллельно подключены к дополнительному источнику тока. На чертеже приведена схема описываемого ускорител . Он состоит из катода 1, выполненного в виде р да параллельно расположенных нитей, анода 2, металлической подложки 3, диэлектрического сло 4, металлических острий 5, вакуумного корпуса 6, выходного патрубка 7, проходного изол тора 8, ключа 9, дополнительного источника 10 тока и высоковольтного изол тора 11. После замыкани ключа 9 происходит разр д импульсного источника 10 по контуру, содержащему катод l.ToK, протекающий по катоду, создает вокругThe invention relates to an accelerator technique and can be used to generate ion beams in high-current accelerators. A direct accelerator VII is known, which contains a cathode and an anode connected to a pulsed power source and a solenoid located from the anode side ij. Due to the creation of a strong non-uniform magnetic field in the gap between the cathode and the anode by means of a solenoid, the plasma formed on the surface of the cold-emission cathode is retained, which increases the electrical strength of the accelerator. The known device requires the use of a separate solenoid, in addition, it limits the possibility of forming a magnetic field. necessary configuration in which the field lines of force would be parallel to the surface of the electrodes. Also known is a direct action accelerator containing two electrodes connected to a power source, one of which is made in the form of a metal grid t 2j. At the expense of formiro. Vanes with the dog of the flat electric field configuration. In the entire space between the electrodes, the intensive beam of charged particles — ions — is accelerated. This device is characterized by a low electrical strength of the interelectrode gap. The purpose of the invention is to increase the electrical strength of the interelectrode gap. In the proposed accelerator, this is achieved by the fact that in it the metal mesh is made in the form of parallel strands that are connected in parallel to an additional current source. The drawing shows the scheme described accelerator. It consists of a cathode 1, made in the form of a series of parallel-arranged threads, an anode 2, a metal substrate 3, a dielectric layer 4, metal tips 5, a vacuum case 6, an outlet nozzle 7, a bushing insulator 8, a key 9, an additional current source 10 and high-voltage insulator 11. After closing the key 9, the discharge of the pulsed source 10 along the circuit containing the cathode l.ToK, flowing through the cathode, creates around
него в пространстве анод-катод магнитное поле. При этом магнитные силовые линии вблизи катода и анода проход т параллельно их поверхност м, т.е. обтекают проводники, не пересека их. В момент достижени максимального тока и,следовательно,максимального значени магнитного йол на анод 2 поступает положительный высоковольт ный импульс. За счет переходных процессов на поверхности анода, обращенной к катоду, происходит электрический пробой, при котором генерируетс поверхностна плазма. Под действием электрического пол , приложенного к анодно-катодному зазору, ионы выт гиваютс из плазмы, ускор ютс в сторону катода, проход т сквозь него и вывод тс через патрубок 7 дл дальнейшего использовани . Электроны, эмиттируемые с катода, под действием магнитного пол в анодно-катодном зазоре возвращаютс на катод, чем обеспечиваетс магнитна изол ци , и повышаетс электрическа прочность межэлектродного промежутка.him in the space of the anode-cathode magnetic field. In this case, magnetic lines of force near the cathode and anode run parallel to their surfaces, i.e. flow around the conductors, do not cross them. When the maximum current is reached and, consequently, the maximum magnetic current is reached, an positive high voltage pulse is applied to the anode 2. Due to transients on the surface of the anode facing the cathode, electrical breakdown occurs, which generates a surface plasma. Under the action of an electric field applied to the anode-cathode gap, the ions are drawn out of the plasma, accelerated towards the cathode, pass through it, and out through the pipe 7 for further use. The electrons emitted from the cathode under the action of a magnetic field in the anode-cathode gap are returned to the cathode, which provides magnetic insulation, and the electrical strength of the interelectrode gap is increased.