Линейные ускорители – H05H 9/00
H05H 9/02 | .на бегущей волне |
H05H 9/04 | .на стоячей волне |
Патенты в данной категории
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ
Изобретение относится к области физики и техники пучков заявленных частиц, конкретно к технике линейных ускорителей. Заявленный линейный ускоритель электронов может быть использован в области физики, медицины и радиационных технологий стерилизации медицинских изделий, рентгенографической инспекции крупногабаритных грузов, контроля толстостенных металлических объектов. Ускоритель содержит инжектор электронов, ускоряющий резонатор в виде бипериодической цепочки связанных ячеек, сверхвысокочастотный генератор, устройства вакуумной откачки, питания и управления. С целью использования ускорителя с СВЧ генераторами разной мощности без замены ускоряющего резонатора в ячейку ввода СВЧ мощности вводят плунжер для перестройки ее резонансной частоты, а размеры щели связи регулируются с помощью съемных контактных пластин. Техническим результатом является повышение надежности и срока службы, увеличение длительности непрерывной работы, возможность использования различных СВЧ источников для получения пучков электронов с различной мощностью. 1 ил. |
2529372 выдан: опубликован: 27.09.2014 |
|
ЦИКЛИЧЕСКИЙ УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в области физики частиц высоких энергий, промышленности, медицины и научных исследований. Технический результат - увеличение максимальной энергии при циклическом ускорении заряженных частиц в постоянном магнитном поле, что позволяет упростить конструкцию, уменьшить стоимость создания и эксплуатации ускорителя. Кроме того, изобретение позволяет расширить диапазон параметров ускоряемых частиц по заряду частиц и их массе. Циклический ускоритель заряженных частиц включает в себя отклоняющие дипольные магниты для формирования замкнутых орбит частиц, ускоряющую и фокусирующую систему в виде квадрупольных линз, расположенных на прямолинейных участках орбит частиц, системы ввода и вывода пучка частиц. При выполнении специальных условий на конструкцию отклоняющих дипольных магнитов они могут быть выполнены из постоянных магнитов или электромагнитов с постоянным во времени магнитным полем и обеспечивать малые заданные по величине радиальные отклонения орбит во всем диапазоне энергий ускоряемых частиц. Ускоритель содержит дополнительную жесткофокусирующую систему в отклоняющих дипольных магнитах. Импульсная индукционная ускоряющая система с датчиками времени пролета пучка позволяет ускорять заряженные частицы в широком диапазоне энергий (времени пролета частиц) и отношения зарядов к массам частиц. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. |
2477936 выдан: опубликован: 20.03.2013 |
|
СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОИМПУЛЬСНЫМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ЭНЕРГИИ И ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение представляет собой способ генерации тормозного излучения с поимпульсным переключением энергии и источник радиации для досмотрового комплекса с системой поимпульсного переключения энергии между двумя регулируемыми значениями с независимым регулированием мощности дозы для каждой энергии. Источник имеет локальную радиационную защиту, обеспечивает для каждой энергии малый диаметр пучка на тормозной мишени, высокий процент частиц, захваченных в режим ускорения, малую ширину энергетического спектра. В основе источника лежит ускоряющая структура со стоячей волной, питаемая компактным многолучевым клистроном с низким напряжением луча и фокусировкой постоянными магнитами. Поимпульсное переключение величины энергии ускоренного пучка электронов между двумя значениями на одной и той же частоте достигается за счет переключения величины входной мощности клистрона от импульса к импульсу и, следовательно, выходной мощности клистрона и амплитуды поля в ускоряющей структуре. Обеспечение требуемой мощности дозы осуществляется посредством переключения от импульса к импульсу напряжения управляющего электрода электронной пушки и, следовательно, величины тока пучка, инжектированного в ускоряющую структуру. Технический результат - упрощение системы, уменьшение ее габаритов и повышение надежности работы источника радиации. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил. |
2452143 выдан: опубликован: 27.05.2012 |
|
СИСТЕМА УСКОРЕНИЯ ИОНОВ ДЛЯ АДРОННОЙ ТЕРАПИИ
Изобретение относится медицине, а именно к системам ускорения ионов для адронной терапии, и может быть использовано для ускорения пучков ядер (например, 12C6+ ) или молекул (например, Н+ 2). Ускоряющая система для составных заряженных частиц с массовым числом, превышающим 1, включает обычный или сверхпроводящий циклотрон, радиочастотный линейный ускоритель (РЛУ), линию транспортировки пучка средней энергии (МЕВТ) и линию транспортировки пучка высокой энергии (НЕВТ). Линия МЕВТ присоединена на одном конце к выходу циклотрона или к выходу первой части радиочастотного линейного ускорителя, а на другом конце - к входу линейного радиочастотного ускорителя или ко второй части указанного радиочастотного линейного ускорителя. Линия НЕВТ присоединена на одном конце к выходу радиочастотного линейного ускорителя, а на другом конце - к системе для распределения дозы облучения пациенту. Изобретение позволяет уменьшить потребление энергии и добиться значительной компактности, что позволяет устанавливать его в лечебных структурах, а также позволяет оперативно изменять энергию и ток терапевтического пучка, имеющего малый эмиттанс и временную структуру, адаптированную для распределения дозы облучения на основе метода, известного как «сканирование пятном». 7 з.п. ф-лы, 3 ил. |
2409917 выдан: опубликован: 20.01.2011 |
|
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПРОВОДКИ ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ В ТРАКТЕ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ
Способ и устройство проводки пучка электронов в тракте линейного ускорителя могут использоваться в линейных индукционных ускорителях сильноточных импульсных пучков электронов при их ускорении и/или транспортировке в протяженных, более 1 м, вакуумных трактах. В способе формируют дополнительный пучок одновременно с вхождением в него основного пучка или ранее по достижении в этот момент величины тока дополнительного пучка, равной от 0,1 до 0,3 его амплитудного значения Iд, которое выбирают из условия: Iд=(0,1÷0,3)Iо, где I o - амплитуда тока основного пучка. Диаметры эмиттеров и их длины в устройстве удовлетворяют одновременно неравенствам: D/d>0,1·Lо/Lд, D/d<0,3·L o/Lд, где D - внутренний диаметр дополнительного эмиттера, d - внешний диаметр основного эмиттера, Lo - длина основного эмиттера, Lд - длина дополнительного эмиттера. При выполнении указанных неравенств обеспечивается условие Iд=(0,1·0,3)Io. Уменьшение потерь электронов основного пучка и повышение дозы тормозного излучения из мишени за счет уменьшения или гашения амплитуд высокочастотных радиальных колебаний электронов в основном пучке электронов, стабилизация динамики этого пучка в тракте и сохранение формы импульса тока по длине тракта является техническим результатом изобретения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил. |
2408172 выдан: опубликован: 27.12.2010 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для генерации электронных и ионных пучков микросекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит индукционную систему и три магнитных импульсных генератора. Индукционная система состоит из ферромагнитных сердечников с витками намагничивания, выводы которых соединены между собой с каждой стороны сердечников. Магнитные импульсные генераторы имеют не менее двух звеньев сжатия. Звенья сжатия образованы дросселем насыщения и конденсатором. Одноименные выводы последних звеньев сжатия всех магнитных импульсных генераторов соединены между собой. Один из общих выводов подключен электрически к одному из выводов витков намагничивания. Ускоритель содержит дополнительную индуктивность, которая подключена ко второму общему выводу последних звеньев сжатия магнитных импульсных генераторов и второму выводу витков намагничивания индукционной системы. Параллельно виткам намагничивания индукционной системы подсоединен дополнительный конденсатор. Изобретение позволяет снизить потери энергии в индукционной системе путем сглаживания пульсаций на вершине выходного импульса микросекундной длительности. 3 ил. |
2400948 выдан: опубликован: 27.09.2010 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
Изобретение относится к технике ускорителей для радиационных технологий с выводом электронов из корпуса ускорителя, которые могут быть использованы в новых плазменно-химических технологиях. Линейный резонансный ускоритель содержит резонатор в виде коаксиальной линии задержки и систему ее возбуждения. Последняя включает генератор, систему катодов и вакуумных окон для вывода пучка электронов в атмосферу. Линия задержки выполнена из тороидальных катушек индуктивности. Каждая катушка снабжена металлическим экраном для экранирования радиального электрического поля коаксиального резонатора. Генератор, через фидер, имеет возможность подключения к началу линии задержки. Изобретение позволяет понизить резонансную частоту и использовать для возбуждения резонатора генератор-преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение на базе транзисторов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. |
2395937 выдан: опубликован: 27.07.2010 |
|
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УСКОРЯЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ В РЕЗОНАНСНОМ УСКОРИТЕЛЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании резонансных ускорителей промышленного назначения. Способ формирования ускоряющего напряжения в резонансном ускорителе заряженных частиц заключается в возбуждении резонансных колебаний в коаксиальной линии задержки и формировании там ускоряющего напряжения. Магнитная составляющая полей формируется только внутри каждой катушки индуктивности линии задержки. Электромагнитные колебания возбуждают со стороны низковольтной части линии коаксиальной задержки переменным током Iвх=Uуск/ , где Uуск - амплитуда ускоряющего напряжения, - волновой импеданс линии задержки. Изобретение позволяет увеличить эффективность преобразования энергии электромагнитных колебаний возбуждающего генератора в энергию ускоренных заряженных частиц за счет уменьшения полей рассеивания, уменьшения индукционного нагрева в электропроводящих узлах и деталях ускорителя, а также в элементах радиационной защиты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2395936 выдан: опубликован: 27.07.2010 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ
Изобретение относится к области физики и техники пучков заряженных частиц, конкретно к технике линейных ускорителей. Линейный ускоритель электронов содержит инжектор пучка электронов с термоэмиссионным катодом, ускоряющий резонатор в виде бипериодической цепочки связанных ячеек, сверхвысокочастотный генератор для питания ускоряющего резонатора, устройства вакуумной откачки, питания и управления. Цепочка связанных ячеек содержит ускоряющие ячейки с дрейфовыми трубками на оси и ячейки связи. Между инжектором и ускоряющим резонатором установлен апертурный фильтр пучка в виде трубки. Диаметр апертуры этой трубки меньше, чем диаметр катода инжектора. Дрейфовые трубки в ускоряющих ячейках имеют переменный диаметр апертуры, который является наименьшим в начале ускоряющего резонатора и наибольшим в конце ускоряющего резонатора. Изобретение позволяет повысить эффективность работы ускорителя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. |
2392782 выдан: опубликован: 20.06.2010 |
|
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА ГЕНЕРАТОРА НЕЙТРОНОВ
Изобретение относится к области технической физики, а именно к ускоряющим структурам линейных резонансных ускорителей ионов, и предназначено для ускорения легких ионов в малогабаритных транспортных генераторах нейтронов. Высокочастотная ускоряющая структура генератора нейтронов размещена в вакуумноплотном кожухе. Ускоряющая структура содержит объемный Н-резонатор в виде металлического "П"-образного короба. Короб состоит из двух параллельных стенок. Стенки короба соединены перпендикулярно расположенным к ним основанием. На стенках короба укреплены торцами штанги. Трубки дрейфа укреплены на противоположном торце штанги. Экран "Н" резонатора образован цилиндрической обечайкой и укрепленными на ней торцевыми днищами. Обечайка и днища выполнены перфорированными. Площадь отверстий перфорации определяется из соотношения. На внешней поверхности обеих стенок короба укреплены на определенном расстоянии друг от друга постоянные магниты. Магнитные полюса у соседних магнитов разноименные. Магниты на противоположных стенках размещены со смещением вдоль оси структуры на определенное расстояние. На внутренней поверхности стенок короба за магнитами укреплены ленты. Ленты изготовлены из нераспыляемого гетера. Изобретение направлено на устранение высокочастотного резонансного разряда. 3 ил. |
2378806 выдан: опубликован: 10.01.2010 |
|
БЕЗЖЕЛЕЗНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ДЕЙТРОНОВ - НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к области технической физики, в частности к линейным индукционным ускорителям заряженных частиц, и может быть использовано для генерации нейтронных потоков. Безжелезный индукционный линейный ускоритель дейтронов - нейтронный генератор содержит блок ускорения электронного пучка /БУЭП/ из ускоряющих ячеек /УС/ с тороидальным корпусом /ТК/, безжелезный тороидальный магнитопровод /БЖТМ/, соленоиды магнитной фокусировки электронного пучка /СМФЭП/, источники импульсного напряжения, электронную пушку и мишень электронного пучка /МЭП/. БУЭП снабжен концентратором напряжения /КН БУЭП/ - металлической трубой. Один торец трубы укреплен с обеспечением электрического контакта на общей торцевой стенке /ОТС/ крайней УС БУЭП /КЯУ БУЭП/. На втором торце трубы укреплен катод электронной пушки. Анод ее размещен напротив, соосно с катодом с ОЭК на ОТС второй КЯУ БУЭП и снабжен центральным пролетным отверстием. Оно объединяет БУЭП с дополнительно введенным блоком ускорения дейтронного пучка и рекуперации энергии электронного пучка /БУДРЭП/. Концентратор напряжения КН БУДРЭП снабжен размещенным внутри него СМФЭП. Кольцевой источник трубчатого дейтронного пучка укреплен на торце КН БУДРЭП. Кольцевая нейтронообразующая мишень укреплена на ОТС КЯУ БУДРЭП с дейтронным источником. Изобретение позволяет уменьшить кулоновское расталкивание дейтронного пучка, уменьшить искажения ускоряющего поля в зазоре и, тем самым, обеспечивает возможность ускорения ионных пучков большей интенсивности. |
2370003 выдан: опубликован: 10.10.2009 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕГУЛИРОВКИ
Заявленное изобретение относится к линейному ускорителю электронов со стоячей волной и к регулировочному устройству для его установки, применяемому для неразрушающего контроля, в частности в радиационной медицине. Заявленное устройство содержит СВЧ-устройство, устройство излучения пучка электронов, ускоритель и устройство синхронизации, а также устройство обеспечения быстрого излучения пучка электронов. При этом СВЧ-устройство начинает работать и генерировать СВЧ-излучение до начала работы устройства излучения пучка электронов в соответствии с импульсным синхронизирующим сигналом. Устройство обеспечения быстрого излучения пучка электронов управляет работой устройства излучения пучка электронов таким образом, что устройство излучения пучка электронов начинает излучать пучок электронов после того, как СВЧ-устройство выйдет в устойчивый режим работы, так что ускоритель возбуждает пучок лучей рентгеновского излучения. СВЧ-система и устройство излучения пучка электронов в ускорителе не работают одновременно. Система излучения пучка электронов ускорителя начинает работать только после того, как начинает работать устройство автоподстройки частоты и обеспечивает устойчивый режим работы. Техническим результатом заявленного изобретения является точное быстродействующее управление дозой облучения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил. |
2367123 выдан: опубликован: 10.09.2009 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ПУЧКА ИОНОВ
Изобретение относится к линейным ускорителям с дрейфовыми трубами и может быть использовано для ускорения пучков ионов низкой энергии. Технический результат заключается в снижении себестоимости и эксплуатационных расходов, уменьшении размеров ускорителя и в обеспечении стабильности ускоряющего поля. Согласно изобретению частицы входят в линейный ускоритель с низкой энергией, ускоряются и фокусируются вдоль прямой линии в нескольких резонансных ускоряющих структурах с расположенными между ними структурами связи до желаемой энергии, например, для терапевтических целей. В ускоряющих структурах, возбуждаемых резонансным электромагнитным полем Н-типа, размещено несколько коаксиальных дрейфовых труб, между которыми предусмотрено множество ускоряющих зазоров. При этом указанные дрейфовые трубы поддерживаются, например, с помощью чередующихся горизонтальных и вертикальных ножек. Базовый модуль состоит из двух ускоряющих структур и расположенной между ними структуры связи или при необходимости модифицированной структуры связи, соединенной с генератором радиочастотной мощности. При этом структура связи при необходимости может быть соединена с вакуумной системой, а также может быть снабжена квадрупольными линзами. Указанный базовый модуль можно удлинять с получением модулей, которые имеют нечетное число n структур связи и четное число N=n+1 ускоряющих структур. Линейный ускоритель содержит один или несколько модулей и обеспечивает получение большого градиента ускорения и очень компактную структуру. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил, 1 табл. |
2316157 выдан: опубликован: 27.01.2008 |
|
СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ДВУХ ПУЧКОВ ЭЛЕКТРОНОВ В ОДНОМ ЛИНЕЙНОМ РЕЗОНАНСНОМ УСКОРИТЕЛЕ
Изобретение относится к области ускорительной техники, может быть использовано для двухстороннего одновременного облучения объектов. Предлагаемый способ состоит в том, что одновременно из двух инжекторов, расположенных до и после ускорителя, инжектируют навстречу друг другу два непрерывных пучка в сторону ускорителя, структура которого состоит из и двух группирующих частей ( <1), расположенных до и после ускоряющей части ( =1), находящейся в центре. Транспортируя пучки в противоположных направлениях через ускоритель, в структуре которого возбуждают стоячую электромагнитную волну, их одновременно группируют в группирующих частях, а затем ускоряют в ускоряющей части и выводят из ускорителя. Предлагаются также варианты способа ускорения. Техническим результатом заявленного изобретения является оптимизация условий двустороннего облучения при стерилизации, двухпроекционной интроскопии и других технологических процессах. 6 з. п. ф-лы, 5 ил. |
2313925 выдан: опубликован: 27.12.2007 |
|
СПОСОБ УСКОРЕНИЯ И УСКОРИТЕЛЬ ИОНОВ
Заявленное изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для получения высокоэнергетических пучков тяжелых частиц и потоков вторичных ядерных частиц. Заявленное изобретение отличается от известных технических решений тем, что после установления стационарного режима в ускоряющих структурах с переменным продольным размером ячеек инжектируют моноимпульсы ионов. Ускоряющие структуры низкоэнергетической части ускорителя возбуждают от усилителей метрового или длиннодециметрового диапазона длин волн, а высокоэнергетической части ускорителя возбуждают от усилителей короткодециметрового или сантиметрового диапазона длин волн на кратных частотах, при этом ВЧ-усилители фазируют от задающего генератора. Ток регулируют, изменяя число ионов в моносгустке при инжекции. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность регулирования числа частиц, ускоряемых в сгустке в виде моноимпульса, и регулирование длительности интервалов между этими моноимпульсами, а также упрощение системы ВЧ-питания ускорителя. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2312473 выдан: опубликован: 10.12.2007 |
|
УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Изобретение относится к электронной и ускорительной технике, в частности к импульсным высокочастотным (ВЧ) ускорителям заряженных частиц, например электронов или ионов, может быть использовано в качестве резонаторного ускоряющего устройства для сверхэнергетичного ускорителя заряженных частиц, например циклического типа. Ускоритель заряженных частиц содержит размещенные в полости четвертьволнового коаксиального резонатора тетродную пушку с радиальным анодом, на котором закреплена полая проводящая торообразная насадка и расположенные перпендикулярно оси резонатора и соосно друг другу центральную пролетную трубу и две боковые пролетные трубы для ввода и вывода заряженных частиц, расположенные с противоположных сторон от центральной пролетной трубы и отделенные от нее высокочастотными зазорами. Центральная пролетная труба установлена на удаленном от генератора торце внутреннего проводника резонатора, а две боковые пролетные трубы жестко скреплены с внешним проводником резонатора. Ускоритель заряженных частиц обеспечивает формирование высокоэнергетичного потока заряженных частиц (электронов или ионов) с КПД не менее 30% на рабочей частоте 300 МГц, имеет уменьшенные габариты и массу, повышенную электрическую прочность, надежность и долговечность. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2306685 выдан: опубликован: 20.09.2007 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для генерации электронных или ионных пучков микросекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит индукционную систему в виде набора ферромагнитных сердечников, охваченных витками намагничивания. С обеих сторон сердечников выводы витков намагничивания электрически объединены и подключены к выводам последнего звена сжатия магнитного импульсного генератора. Магнитный импульсный генератор представляет собой последовательность не менее чем двух звеньев сжатия, состоящих из конденсаторов и дросселей насыщения. Параллельно последнему звену сжатия магнитного импульсного генератора включены дополнительные звенья сжатия. Формирование индукционной системой импульса высокого напряжения осуществляется за счет последовательного разряда конденсаторов звеньев сжатия через обмотки дросселей насыщения на витки намагничивания индукционной системы. Задержка подачи импульсов от дополнительных звеньев сжатия на индукционную систему достигается применением дросселей насыщения с разными величинами потокосцепления. Техническим результатом является осуществление последовательного разряда с необходимой величиной временной задержки нескольких параллельно включенных звеньев сжатия магнитного импульсного генератора на витки намагничивания ферромагнитных сердечников индукционной системы. 1 ил. |
2286034 выдан: опубликован: 20.10.2006 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ
Изобретение относится к области физики и техники пучков заряженных частиц, конкретно к технике линейных ускорителей. Линейный сверхвысокочастотный ускоритель электронов может быть использован в области физики, радиационной химии, медицины и радиационных технологий - рентгенографической инспекции крупногабаритных грузов, контроля толстостенных металлических объектов, стерилизации медицинских изделий. Ускоритель содержит инжектор электронов, СВЧ ускоряющую систему, СВЧ генератор, устройства питания и управления. Ускоряющая система содержит группирующую секцию со стоячей волной и ускоряющую секцию с прямой бегущей волной. Группирующая секция выполнена в виде бипериодической цепочки связанных ячеек. Ускоряющая секция выполнена в виде периодической цепочки ячеек с оптимальной -образной формой, при которой каждая ячейка содержит трубки на оси для дрейфа пучка ускоряемых электронов и окна на периферии для электромагнитной связи. Группирующая и ускоряющая секции объединены в общую конструкцию, связаны по электромагнитному полю и питаются общим СВЧ генератором. Ускоритель обеспечивает получение пучка ускоренных электронов без применения внешних фокусирующих устройств, возможность изменения энергии пучка ускоренных электронов и хорошее согласование ускоряющей системы с СВЧ генератором без применения специальных согласующих устройств. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. |
2282955 выдан: опубликован: 27.08.2006 |
|
ИЗЛУЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ
Изобретение относится к электронной технике, в частности к импульсным высокочастотным (ВЧ) излучателям электронов, выполненным на основе линейных высокочастотных ускорителей электронов, и может быть использовано в аппаратах для радиационной технологии. Излучатель электронов содержит размещенные соосно вакуумированный полуволновой коаксиальный резонатор, тетродную пушку с радиальным анодом, элемент связи генератора с резонатором в виде закрепленной на радиальном аноде полой проводящей торообразной насадки и устройство для вывода электронов. Первый и второй полые внутренние проводники резонатора расположены соосно и отделены друг от друга ВЧ зазором. В полости первого внутреннего проводника со стороны его свободного торца размещен инжектор электронов, катод которого обращен в сторону торца второго внутреннего проводника. Основание второго внутреннего проводника обращено в сторону устройства для вывода электронов и соединено с торцевой стенкой резонатора. Тетродная пушка и радиальный анод размещены между первым внутренним проводником и торцевой стенкой резонатора. Первый внутренний проводник соединен с радиальным анодом и жестко скреплен с внешним проводником резонатора с помощью размещенного между ними опорного диэлектрического изолятора. Технический результат заключается в формировании высокоэнергетичного потока электронов с КПД не менее 30% на рабочей частоте 300 МГц, имеет уменьшенные продольные размеры, повышенную электрическую прочность, надежность и долговечность. 7 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2281621 выдан: опубликован: 10.08.2006 |
|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕГУЩЕЙ МАГНИТНОЙ ВОЛНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА
Изобретение относится к импульсной электротехнике, преимущественно к мощной импульсной энергетике и может быть использовано для создания коротких, субмикросекундной длительности высоковольтных электрических импульсов. Техническим результатом изобретения является обеспечение распространения постоянного магнитного поля вдоль выделенного направления с постоянным градиентом поля вдоль оси распространения, с повышенным значением амплитуды и скорости распространения бегущей магнитной волны. Согласно изобретению сверхпроводящий стержень намагничивается до поля величиной, лежащей в пределах термомагнитной неустойчивости сверхпроводящего состояния стержня для того, чтобы получить высокую скорость распространения бегущей магнитной волны амплитудой более 1 Тл. Коллинеарно направлению магнитного поля помещают стержень, находящийся в сверхпроводящем состоянии, создают магнитное поле величиной, ограниченной областью термомагнитной неустойчивости, а затем один из участков стержня переводят в нормальное состояние. Устройства для реализации способа содержит первичную обмотку, создающую магнитное поле и подключенную к источнику питания током. Внутри первичной обмотки вдоль направления магнитного поля располагают стержень, находящийся в сверхпроводящем состоянии. На одном из участков стержня размещена дополнительная обмотка, подключенная к источнику импульсного тока. При этом область термомагнитной неустойчивости характеризуется магнитным полем величиной В, нижнее значение B1 которого определяется из выражения |
2261539 выдан: опубликован: 27.09.2005 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ
Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для генерации ионных пучков наносекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит индукционную систему в виде набора ферромагнитных сердечников, охваченных витками намагничивания. К окончаниям витков намагничивания прикреплены потенциальные и земляные электроды одинарной формирующей линии, земляные электроды формирующей линии заземлены через виток намагничивания магнитного коммутатора. Для заряда формирующей линии используется магнитный импульсный генератор, представляющий собой последовательность звеньев сжатия, состоящих из конденсаторов и дросселей насыщения. В двухимпульсном режиме предлагается в одинарную формирующую линию ввести дополнительные электроды, электрически связанные с высоковольтным выводом магнитного импульсного генератора и посредством витка намагничивания дополнительного дросселя насыщения с землей. В магнитный импульсный генератор вводится дополнительный канал, состоящий не менее чем из двух звеньев сжатия. При этом дроссель насыщения последнего звена сжатия основного канала магнитного импульсного генератора должен иметь величину потокосцепления =WSB, меньшую, чем дроссель насыщения последнего звена сжатия дополнительного канала, где W - число витков обмотки дросселя насыщения, S - сечение стали сердечника дросселя насыщения, В - размах индукции магнитного поля в стали сердечника. Техническим результатом является получение высокого к.п.д. передачи энергии из сети в нагрузку, возможность работы с высокой частотой повторения импульсов и большой ресурс работы источника питания ионного диода. 1 ил.
|
2242851 выдан: опубликован: 20.12.2004 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
Изобретение относится к получению ускоренных пучков заряженных частиц высокой энергии, а именно к конструктивным элементам линейных ускорителей. Технический результат заключается в получении пучков мегаваттной мощности нерелятивистских и релятивистских заряженных частиц, увеличении кпд и сокращении длины ускоряющей системы. Ускоряющие структуры выполнены в виде, по крайней мере, одной пары секций, активной и пассивной, которые настроены на расход половины поступившей на их вход высокочастотной мощности на ускорение пучка заряженных частиц и на передачу второй половины высокочастотной мощности на входы сумматора. 6 ил.
|
2236094 выдан: опубликован: 10.09.2004 |
|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕГУЩЕЙ МАГНИТНОЙ ВОЛНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА Способ получения бегущей магнитной волны и устройство для реализации способа относится к импульсной технике, для получения мощных импульсов тока, для создания импульсных магнитных полей. Техническим результатом изобретения является обеспечение распространения постоянного магнитного поля вдоль выделенного направления с постоянным градиентом поля вдоль оси распространения. Способ получения бегущей магнитной волны включает создание магнитного поля вдоль направления ее движения, коллинеарно направлению магнитного поля помещают трубу, находящуюся в сверхпроводящем состоянии, магнитное поле создают постоянным, а затем один из участков трубы переводят в резистивное состояние. Устройство для реализации способа содержит подключенную к источнику питания обмотку. Первичная обмотка выполнена в виде единой сплошной катушки и внутри нее расположен магнитный экран, выполненный в виде сверхпроводящей трубы, на одном из его участков размещена дополнительная обмотка, подключенная к импульсному источнику тока. Для использования энергии бегущей магнитной волны устройство может содержать вторичную обмотку, расположенную внутри или снаружи экрана и снабженную клеммами для подключения к нагрузке. Первичная обмотка может быть выполнена из сверхпроводника, а вторичная - в виде последовательно соединенных секций с чередующимися направлениями намотки. В одном из вариантов экран, первичная и вторичная обмотки образуют систему вложенных торов. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил. | 2219685 выдан: опубликован: 20.12.2003 |
|
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано как компактный ускоритель заряженных частиц коммерческого типа для формирования одиночных и многих, в том числе параллельных релятивистских пучков, включая такие, которые имеют разные энергии и состоят из зарядов разных знаков. Многоканальный линейный индукционный ускоритель состоит из инжекторного блока, ускорительного блока, выходного устройства и источника питания. Ускорительный блок выполнен в форме не менее двух электродинамически связанных ускорительных блоков одноканальных линейных индукционных ускорителей, взаимно сориентированных таким образом, что направление электрического поля в рабочем канале любого из них является противоположным к направлению поля в рабочем канале, по крайней мере, одного из соседних с ним ускорительных блоков одноканальных линейных индукционных ускорителей. Технический результат: изобретение позволяет уменьшить реальные габариты конструкции, повысить уровень электромагнитной совместимости, технологичности и безопасности в эксплуатации, снизить стоимость и упростить конструкцию. 1 с. и 8 з.п.ф-лы, 36 ил. | 2198485 выдан: опубликован: 10.02.2003 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для генерации сильноточных электронных и ионных пучков наносекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит ферромагнитную индукционную систему в виде набора N ферромагнитных сердечников, охваченных витками намагничивания. Витки намагничивания имеют по М отводов, расположенных с каждой стороны сердечников. Формирование импульса высокого напряжения осуществляется при разряде формирующей линии, выполненной в виде набора коаксиальных кабелей, через витки намагничивания ферромагнитных сердечников индукционной системы. Для заряда коаксиальных кабелей имеется источник зарядного напряжения, а также коммутатор для осуществления разряда линий. Кабели имеют длину где - относительная диэлектрическая проницаемость изоляции коаксиальных кабелей, с - скорость света; - требуемая длительность импульса напряжения на нагрузке. Общее число кабелей составляет M = N2каб/R, где R - импеданс нагрузки; каб - волновое сопротивление одного кабеля. Кабели располагаются по спирали Архимеда вокруг индукционной системы и соединены окончаниями внутренних электродов с отводами витков намагничивания, находящимися по одну сторону сердечников. Внешние электроды соединены посредством коммутатора с отводами витков намагничивания, находящимися по другую сторону сердечников. К противоположным окончаниям объединенных внутренних и объединенных внешних электродов коаксиальных кабелей подключен источник зарядного напряжения формирующих линий. Технический результат - увеличение импульсной мощности, выделяемой на нагрузке линейного индукционного ускорителя. 1 ил. | 2197795 выдан: опубликован: 27.01.2003 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для генерации электронных и ионных пучков наносекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит ферромагнитную индукционную систему в виде набора ферромагнитных сердечников, охваченных витками намагничивания. К окончаниям витков прикреплены электроды одинарной формирующей линии. На противоположном конце электроды соединены с магнитным импульсным генератором, предназначенным для заряда формирующей линии. Один из электродов формирующей линии заземлен и разомкнут. В месте разрыва установлен магнитный коммутатор в виде одновиткового дросселя насыщения. Магнитный импульсный генератор представляет собой последовательность контуров, состоящих из конденсаторов и дросселей насыщения. На нагрузке предлагается выполнять формирующую линию емкостью в 2-4 раза меньше емкости конденсатора последнего контура магнитного импульсного генератора, а магнитный коммутатора с параметрами, находящимися в определенном соотношении с элементами ускорителя. Технический результат - сохранение амплитуды зарядного напряжения одинарной формирующей линии на уровне зарядного напряжения СN и сокращение времени ее разряда на нагрузку. 1 ил. | 2185041 выдан: опубликован: 10.07.2002 |
|
СИЛЬНОТОЧНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ИОНОВ Изобретение относится к ускорительной технике, а именно к устройствам, в которых происходит ускорение заряженных частиц за счет их эффективного взаимодействия с высокочастотным электрическим полем, и может применяться при создании барнер-реактора для трансмутации долгоживущих радионуклидов, содержащихся в радиоактивных отходах атомных электростанций и атомных подводных лодок, а также в микроэлектронике при формировании комбинированных слоев ионов. Технический результат - увеличение межэлектродной емкости и суммарной индуктивности колебательного контура, что приводит к значительному уменьшению резонансной частоты колебательного контура или к увеличению длины волны, а следовательно, к возрастанию области захвата частиц и повышению предельного тока ускоренных ионов в каждом отдельном канале. Ускоритель содержит цилиндрический экран с торцевыми фланцами. Внутри экрана перпендикулярно оси установлены токопроводящие кольца, на которых равномерно по окружности размещены трубки дрейфа со встроенными фокусирующими квадруполями на постоянных магнитах. Каждое кольцо закреплено между собой посредством двух диаметрально расположенных опор так, что опоры соседних колец взаимно перпендикулярны. На каждом торцевом фланце резонатора выполнен кольцевой выступ с полутрубками, на внешней цилиндрической поверхности которого установлены с возможностью азимутального перемещения четыре взаимно перпендикулярных штыря, которые не имеют электрического контакта с внутренней поверхностью экрана, а также между собой, а на каждом из колец с трубками дрейфа установлены подвижные контактные устройства, соединяющие внешнюю поверхность кольца и внутреннюю поверхность экрана, а также внутреннюю поверхность одного кольца с внешней поверхностью другого концентрически расположенного кольца. По оси резонатора размещен узел генерации ВЧ-колебаний, включающий высоковольтный источник электронов, систему формирования и канал для электронного пучка. Канал содержит отверстия в торцевых фланцах, выполненные на оси резонатора, трубку дрейфа электронов с фокусирующими магнитами и зазоры в начале и конце резонатора. Каждый из концов трубки дрейфа закреплен на внутренней поверхности кольцевого выступа посредством двух или более держателей. 2 ил. | 2183390 выдан: опубликован: 10.06.2002 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для генерации электронных и ионных пучков наносекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит ферромагнитную индукционную систему в виде набора ферромагнитных сердечников, охваченных витками намагничивания. К окончаниям витков прикреплены электроды одинарной формирующей линии. На противоположном конце электроды соединены с магнитным импульсным генератором, предназначенным для заряда электродов формирующей линии. Один из электродов формирующей линии заземлен и разомкнут. В месте разрыва установлен магнитный коммутатор в виде одновиткового дросселя насыщения. Магнитный импульсный генератор представляет собой последовательность контуров, состоящих из конденсаторов и дросселей насыщения. С целью увеличения максимальной мощности на нагрузке предлагается выполнять формирующую линию емкостью в 1,3-1,8 раза меньше емкости конденсатора последнего контура магнитного импульсного генератора. Техническим результатом является увеличение зарядного напряжения одинарной формирующей линии и сокращение времени ее разряда на нагрузку. 1 ил. | 2178244 выдан: опубликован: 10.01.2002 |
|
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ Устройство предназначено для независимого управления амплитудой и фазой микроволнового излучения линейного ускорителя. Устройство управления содержит первое симметричное гибридное соединение (36), состоящее из первого плеча (34), предназначенного для приема входного СВЧ излучения, второго плеча (42), связанного с первой нагрузкой (14), и третьего плеча (38), связанного со вспомогательной нагрузкой (40). Кроме того, устройство управления содержит второе симметричное гибридное соединение (52), состоящее из первого плеча (50), связанного с четвертым плечом (44) первого симметричного гибридного соединения (36), и третьего плеча (54), связанного со второй нагрузкой (16). Первый и второй подвижные короткозамкнутые элементы (58, 62) связаны соответственно с вторым и четвертым плечами (56, 60) второго симметричного гибридного соединения (52). Входное СВЧ излучение, отраженное первым и вторым подвижными короткозамкнутыми элементами (58, 62), направляется через второе симметричное гибридное соединение (52) во вторую нагрузку (16). Амплитуда и фаза СВЧ излучения, попадающего во вторую нагрузку (16), могут регулироваться независимо друг от друга. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения первая и вторая нагрузки (14, 16) выполнены в виде первой и второй секций волноводного ускорителя (1, 2), а контроллер (66) используется для вывода регулируемого электронного луча (20) линейного ускорителя (10). Изобретение обеспечивает возможность управления амплитудой и фазой мощности микроволнового излучения. 4 с. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил. | 2163060 выдан: опубликован: 10.02.2001 |
|
КВАДРУПОЛЬНАЯ УСКОРЯЮЩАЯ СТРУКТУРА Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано в устройствах ускорения ионных пучков. Квадрупольная ускоряющая структура содержит корпус и электроды, имеющие внутренние полости и приосевой продольный профиль, выполненный по квазипериодическому закону и образующий ускоряюще-фокусирующий канал, состоящий из ускоряющих ячеек. В полости электродов вложены и закреплены полюсные элементы, образующие квадрупольные магнитные линзы, так что на одну ускоряющую ячейку приходится не более одной магнитной линзы, геометрический продольный центр которой расположен на расстоянии z = nsn/2 за плоскостью квадрупольной симметрии, ускоряющей ячейки по ходу ускоряемого пучка, где n - средняя скорость ускоряемых частиц в ускоряющей ячейке с номером n1, отнесенная к скорости света; - длина волны рабочего типа колебаний, sn - синхронная фаза ускоряющей ячейки с номером n, причем длина линзы меньше или равна длине этой ускоряющей ячейки. Линзы, соответствующие соседним ускоряющим ячейкам, повернуты одна относительно другой на прямой угол для обеспечения противофазного воздействия на пучок. Увеличиваются фокусирующие силы, действующие на ускоряемый пучок, уменьшаются поперечные размеры пучка. 7 з.п. ф-лы, 9 ил. | 2152143 выдан: опубликован: 27.06.2000 |