SU736388A1 - Магнитна система - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к ускорительной технике и может использоватьс  при создании индукционных ускорителей.

Известна магнитна  система индукционного ускорител  электронов, содержаща  магнитопровод, обмотку, возбуждени , подключенную к источнику синусоидального напр жени , и обмотку подмагничивани , подключенную к источнику посто нного тока 1.

Однако в такой системе не происходит увеличени  размаха индукции в стали электромагнита в процессе ускорени  частиц, так как значение индукции измен етс  почти от нул  до максимального допустимого, но при этом почти вдвое уменьшаютс  потребл ема  установкой мощность и потери в стали электромагнита.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению магнитна  система индукционного ускорител  зар женных частиц, содержаща  сплощной магнитопровод, обмотку возбуждени , подключенную к импульсной системе питани , и обмотку подмагничивани , подключенную через индуктивность к источнику посто нного тока 2.

В такой системе имеютс  неблагопри тные услови  дл  ускорени  электронов, по (54) МАГНИТНАЯ СИСТЕМА

скольку требуема  пропорциональность изменени  потока в пределах орбиты и пол  на орбите в начале цикла ускорени  не выполн етс  из-за искажени  магнитного пол  в результате нелинейности кривой намагничивани  стали центрального сплощного сердечника магнитопровода.

Цель изобретени  - уменьщение искажени  магнитного пол  электромагнита.

Это достигаетс  тем, что введен дополнительный источник посто нного тока, защун10 тированный управл емым вентилем и подключенный через емкость к обмотке подмагничивани .

На фиг. 1 схематично изображена предлагаема  магнитна  система ускорител ; на фиг. 2 приведена принципиальна  схема системы питани ; на фиг. 3 - эпюры изменени  магнитных потоков, токов и напр жений в схеме.

Магнитна  система индукционного ускорител  содержит сплощной магнитопровод 20 1 электромагнита ускорител , обмотку 2 возбуждени , обмотку 3 подмагничивани . Кроме того, на фиг. 1 показано схематическое положение вакуумной ускорительной камеры 4 в межполюсном пространстве.

Система питани  (см. фиг. 2) вклнэчает емкостной накопитель 5, коммутирующее устройство 6, индуктивность 7, источник 8 посто нного тока, диод 9, емкость 10, управл емый вентиль 11, дополнительный источник 12 посто нного тока.

На фиг. 3 изображены крива  а производна  от изменени  магнитного потока в области вакуумной камеры 4, крива  б производна  от изменени  магнитного потока в стали центрального сердечника, крива  в изменени  амаервитков обмотки 2 возбуждени , крива  2. изменени  ампервитков обмотки 3 подмагничивани , крива  д тока разр да емкости 10, крива  е изменени  магнитного потока в области вакуумной камеры 4, крива  ж изменени  магнитного потока в стали центрального сплошного сердечника, крива  S намагничивани  стали централь:ного сердечника, i Система работает следующим образом.

В исходном состо нии от источника 8 ;посто нного тока через индуктивность 7 по обмотке 3 подмагничивани  протекает посто нный ток. Поскольку в магнитопроводе 1 отсутствуют воздушные зазоры, дл  под-магничивани  стали требуютс  незначительные ампервитки и поле в межполюсном пространстве практически отсутствует. Е мо;мент времени tf емкостной накопитель 5 :через коммутирующее устройство 6 подклю:чаетс  к обмотке 2 возбуждени .

: При этом наведенна  ЭДС на обмотке 3 :подмагничивани  прикладываетс  к индук:тивности 7 и ток в ней начинает примен тьс . За счет ампервитков, наводимых в обмотке 3, переменный магнитный поток, создаваемый обмоткой 2 возбуждени  делитс  на две части. Перва  часть пропорциональна  ам:первиткам обмотки 3 вытесн етс  из центрального сердечника и замыкаетс  через межполюсный воздушный зазор, крива  е. Эта часть  вл етс  управл ющим магнитным потоком. Друга  часть, обратвопропорциональна  ампервиткам обмотки 3, пронизывает центральный сердечник и  вл етс  ускор ющим потоком. Выполнение требуемой 2:1 пропорциональности между этими потоками осуществл етс  путем выбора величины индуктивности 7 и коэффициента трансформации обмоток 2 и 3.

Дл  компенсации нелинейности кривой з намагничивани  в начале цикла ускорени , когда магнитное сопротивление центрального сердечника велико и ускор юща  часть магнитного потока меньше требуемого значени , в момент времени ti включаетс  управл емый вентиль 11 и емкость 10 разр жаетс  на обмотку подмагничивани . При этом ток разр да емкости 10 (крива  () направлен встречно току обмотки 3. Ампервитки обмотки 3 уменьшаютс  и требуема  в начале цикла ускорени  часть ускор ющего потока пронизывает центральный сердечник . В момент времени ta, когда крива  намагничивани  центрального сердечника выходит на линейный участок, емкость 10 разр жаетс  полностью и в дальнейшем на оставщейс  части цикла ускорени  выполнение бетатронного соотношени  полностью выполн етс  величиной индуктивности 7 и коэффициента трансформации обмоток 2 и 3.

Таким образом достигаетс  выполнение бататронного соотношени  в течение всего цикла ускорени .

В момент времени энерги , отдаваема  емкостным накопителем 5 за врем  ta-t( в магнитное поле электромагнита и

в магнитное поле индуктивности 7, обратно рекуперирует в накопитель 5, при этом величина емкости 10 и запасаема  в ней энерги  незначительны по сравнению с соответствующими величинами емкостного накопител  5.

Таким образом, в предлагаемой магнитной системе при сохранении достоинств известных систем уменьшаетс  искажение магнитного пол  в начале цикла ускорени , что позвол ет увеличить число ускор емых электронов .

Claims (2)

1.Патент США № 2660673, кл. Н 05 Н 7/04, опублик. 1953.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 524477, кл. Н 05 Н 7/04, 1976 (прототип).

1

/I

II1

3

-f

аг,/J

-10

-0 +

/2

s