SU995691A1

SU995691A1 - Magnetic ironless multipole single-layer lens

Info

Publication number: SU995691A1
Application number: SU813345775A
Authority: SU
Inventors: Ю.Б. Зудинов; В.В. Петров; Э.И. Потрясова
Original assignee: Предприятие П/Я В-8315
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1981-10-05
Publication date: 1985-01-07

Abstract

МАГНИТНАЯ БЕЗЖЕЛЕЗНАЯ МУЛЬ ТШОЛЬНАЯ ОДНОСЛОЙНАЯ ЛИНЗА, содержаща закрепленную в немагнитном ко жухе токовую обмотку, разделенную на секции,кажда из которых выполнена в виде расход щейс от центра к пери ферии сек1ц1и спирали, витки которой изолированы друг от друга, о т л и- чающа с тем, что, с целью уменьшени охлаждени линзы путем полного заполнени провод щим материалом занимаемого каждой секцией объема, кажда из секций выполнеиа в виде изогнутого по поверхности немагнитного кожуха листа из провод щего материала, в котором выполнена изолирующа прорезь в виде расход щейс от центра к периферии секции спирали, при этом шаг этой спирали мен етс вдоль длины прорези, а вшрина прорези посто нна.A MAGNETIC IRON-FREE MOL TCHOL SINGLE-LAYER LENS, containing a current winding fixed in a non-magnetic housing, divided into sections, each of which is made in the form of a spiral diverging from the center to the periphery, the coils of which are isolated from each other, so that, in order to reduce the cooling of the lens by completely filling the volume with each section of the conductive material, each of the sections is made in the form of a conductive material curved along the surface of the non-magnetic case an insulating slot is made in the form of a section of a spiral that diverges from the center to the periphery, and the pitch of this spiral varies along the length of the slot, and the width of the slot is constant.

Description

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке систем фокусировки ускоренных заряженных частиц рысокой энергии. 5The invention relates to accelerator technology and can be used in the development of focusing systems of accelerated charged particles of trot energy. 5

Известно устройство, содержащее закрепленную в немагнитном кожухе токовую обмотку, разделенную на несколько секций, которые уложены в несколько слоев [ij . ЮA device is known comprising a current winding fixed in a non-magnetic casing, divided into several sections, which are laid in several layers [ij. YU

В известном устройстве возбуждение магнитного поля осуществляется в результате пропускания тока по всем слоям каждой из секций. Его недостатком является сложность охлажде-15 ния внутренних слоев в каждой секции, а также увеличение нерабочей области пространства, занимаемой магнитным полем.In the known device, the magnetic field is excited as a result of the passage of current through all layers of each of the sections. Its disadvantage is the difficulty of cooling the inner layers in each section, as well as the increase in the non-working area of the space occupied by the magnetic field.

Известна также магнитная безже- 20 лезная мультипольная однослойная линза,содержащая закрепленную в немагнитном кожухе и разделенную на секции токовую обмотку, каждая из которых выполнена в виде расходящейся от центра к 25 периферии секции спирали, витки которой изолированы друг от друга [zj .Also known is a magnetic ironless multipole single-layer lens containing a current winding fixed in a non-magnetic casing and divided into sections, each of which is made in the form of a spiral section diverging from the center to 25 of the coil, the turns of which are isolated from each other [zj.

В известном устройстве обмотка выполнена из изолированного провода постоянного сечения, и выбором изме- эг, кающегося шага спирали можно добиться желаемой конфигурации поля в пространстве.In the known device, the winding is made of an insulated wire of constant cross-section, and by choosing the variable repenting pitch of the spiral, the desired field configuration in space can be achieved.

При прохождении тока через обмотку линзы тока в обмотке приобретают параллельную оси линзы составляющую, направление которой и величина периодически меняются по мере обхода обмотки. За счет этого во внутреннем объеме линзы создается магнитное по- _4Qле мультипольной конфигурации, которое обеспечивает фокусировку проходящих через линзу ускоренных заряженных частиц.With the passage of current through the winding of the current lens in the winding, they acquire a component parallel to the axis of the lens, the direction of which and the magnitude periodically change as the winding is circumvented. Due to this, a magnetic _4Q field of a multipole configuration is created in the inner volume of the lens, which ensures focusing of accelerated charged particles passing through the lens.

Недостатком известного устройства ₄является недостаточно эффективное охлаждение линзы, что связано с неполным использованием занимаемой каждой из секций объема. Это особен но существенно при изменении поля спирали при постоянном сечении провода, так как незаполненные обмоткой промежутки могут значительно превосходить область, занимаемую проводящим' материалом.A disadvantage of the known device ₄ is the insufficiently effective cooling of the lens, which is associated with incomplete use occupied by each of the volume sections. This is especially significant when the field of the spiral changes with a constant cross section of the wire, since the gaps unfilled by the winding can significantly exceed the region occupied by the conducting material.

Цель изобретения - улучшение охлаждения линзы путем полного заполнения проводящим материалом занимаемого каждой секцией объема.The purpose of the invention is to improve the cooling of the lens by completely filling the conductive material occupied by each section of the volume.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитной безжелезной мультипольной однослойной линзе, содержащей закрепленную в немагнитном кожухе и разделенную на секции токовую обмотку, каждая из которых выполнена в виде расходящейся от центра к периферии секции спирали, витки которой изолированы друг от друга, каждая из секций выполнена в виде изогнутого по поверхности немагнитного кожуха листа из проводящего материала, в котором выполнена изолирующая прорезь в виде расходящейся от центра к периферии секции спирали при этом шаг этой спирали меняется вдоль длины прорези, а ширина прорези постоянна.This goal is achieved by the fact that in a magnetic iron-free multipole single-layer lens containing a current winding fixed in a non-magnetic casing and divided into sections, each of which is made in the form of a spiral section diverging from the center to the periphery, the turns of which are isolated from each other, each of the sections is made in the form of a sheet of a conductive material bent over the surface of a non-magnetic casing, in which an insulating slot is made in the form of a spiral section diverging from the center to the periphery with the pitch of this spir Ali varies along the length of the slot, and the width of the slot is constant.

На чертеже приведена конструкция одной из секций, состоящей из немагнитного кожуха 1, листа из проводящего материала 2, в котором выполнена изолирующая спиральная прорезь 3 постоянной ширины, но с переменным шагом.The drawing shows the design of one of the sections, consisting of a non-magnetic casing 1, a sheet of conductive material 2, which is made of an insulating spiral slot 3 of constant width, but with a variable pitch.

При возбуждении тока в проводящей материале 2, который образует спиральную обмотку с переменным шагом, в охваченном секциями пространстве возбуждается магнитное поле той же конфигурации, что и в прототипе. Однако указанные особенности предлагаемой линзы таковы, что проводящий ^атериал независимо от шага спирали практически полностью занимает объем секции, что снижает сопротивление и улучшает теплоотвод по сравнению с прототипом.When the current is excited in the conductive material 2, which forms a spiral winding with a variable pitch, a magnetic field of the same configuration as in the prototype is excited in the space covered by the sections. However, these features of the proposed lens are such that the conductive material, regardless of the pitch of the spiral, almost completely occupies the volume of the section, which reduces resistance and improves heat dissipation in comparison with the prototype.

Claims

MAGNETIC IRON-FREE MULTIPOLE SINGLE-LAYER LENS, containing a current winding fixed in a non-magnetic casing, divided into sections, each of which is made in the form of a spiral section diverging from the center to the periphery, the turns of which are insulated from each other, repelling so that In order to reduce the cooling of the lens by completely filling with the conductive material the volume occupied by each section, each of the sections is made in the form of a sheet of conductive material bent over the surface of a non-magnetic casing, in which Nena insulating slit in the form of a diverging from the center to the periphery of the spiral section, _l wherein the step of the helix varies along the length of the slit S, and the slit width constant. L