Магнитные индукционные ускорители, например бетатроны – H05H 11/00

МПКРаздел HH05H05HH05H 11/00
Раздел H ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
H05 Специальные области электротехники, не отнесенные к другим классам
H05H Плазменная техника; получение или ускорение электрически заряженных частиц или нейтронов; получение или ускорение пучков нейтральных молекул или атомов
H05H 11/00 Магнитные индукционные ускорители, например бетатроны

H05H 11/02 .бетатроны с воздушным сердечником 
H05H 11/04 .бетатроны с подмагничиванием 

Патенты в данной категории

ИНДУКЦИОННЫЙ ЦИКЛИЧЕСКИЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в области физики частиц высоких энергий, промышленности, медицины и научных исследований. Заявленный циклический ускоритель электронов включает в себя отклоняющие дипольные магниты, индукционную ускоряющую систему, системы ввода и вывода пучка, расположенные на прямолинейных участках. Для ускорения электронов в диапазоне энергий ~0,3-10 МэВ ускоритель включает в себя генератор возбуждения витков индукторов ускоряющей системы прямоугольной волной напряжения. Длительность ускоряющих импульсов волны равна не ½ длительности периода обращения электронов на орбите, которая составляет несколько наносекунд, а длительности полного цикла ускорения от энергии инжекции до заданной конечной энергии ~10-4-10 -6 с. Для сохранения равновесного радиуса орбиты при ускорении и медленном выводе электронов ускоритель содержит генератор питания отклоняющих дипольных магнитов, обладающий свойством возбуждения трапецеидальной волны магнитной индукции. Ускоритель также содержит жесткофокусирующую систему в отклоняющих дипольных магнитах и прямолинейных участках. Техническим результатом является увеличение средней мощности ускоренного пучка электронов, уменьшение габаритов и веса ускорителя, упрощение ускоряющей системы и увеличение диапазона регулировки энергии ускоренных электронов. 4 ил.

2524571
выдан:
опубликован: 27.07.2014
ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ С ДВУМЯ РАЗНОПОЛЯРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ

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 индукционную систему (1) в виде набора ферромагнитных сердечников, охваченных витками намагничивания с объединенными выводами (2) с каждой стороны сердечников, магнитный коммутатор, магнитный импульсный генератор (3), состоящий из последовательных контуров сжатия, каждый из которых образован конденсатором и дросселем насыщения, и имеющий заземленный и потенциальный выводы, к которым подсоединен дроссель насыщения (8), а к потенциальному выводу подключен один из трех электродов двойной формирующей линии (4). Второй электрод двойной формирующей линии (4) одним концом подключен к заземленному выводу магнитного импульсного генератора, а между другим концом этого электрода и одним из выводов витков намагничивания индукционной системы включен магнитный коммутатор (9). Между третьим электродом (7) двойной формирующей линии (4) и вторым выводом витков намагничивания (2) индукционной системы (1) включена одинарная формирующая линия (10). Между точкой соединения двойной (4) и одинарной (10) формирующих линий и точкой соединения магнитного коммутатора (9) и индукционной системы (1) включен дополнительный дроссель насыщения (11). Технический результат - снижение потерь энергии и повышение надежности за счет уменьшения числа элементов в схеме. 2 ил.

2522993
выдан:
опубликован: 20.07.2014
БЕТАТРОН С КАТУШКОЙ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ

Бетатрон (1), прежде всего, в рентгеновской досмотровой установке, с вращательно-симметричным внутренним ярмом из двух расположенных на расстоянии друг от друга частей (2a, 2b), внешним ярмом (4), соединяющим обе части (2a, 2b) внутреннего ярма, по меньшей мере одной катушкой (6a, 6b) основного поля, тороидальной камерой (5) бетатрона, расположенной между частями (2a, 2b) внутреннего ярма, по меньшей мере одной катушкой сжатия и расширения (СР-катушкой) 7a, 7b, при этом соответственно ровно одна СР-катушка (7a, 7b) расположена между торцевой стороной части (2a, 2b) внутреннего ярма и камерой (5) бетатрона, а радиус СР-катушки (7a, 7b) равен, по существу, заданному радиусу орбиты электронов в камере (5) бетатрона. Бетатрон содержит электронную схему (8) управления, выводы катушки (7a, 7b) сжатия и расширения соединены с источником (11) тока или напряжения, а, по меньшей мере, в одной линии между катушкой (7a, 7b) сжатия и расширения и источником (11) тока или напряжения расположен переключатель (9), управляемый электронной схемой (8) управления, причем электронная схема (8) управления выполнена таким образом, чтобы во время выброса электронов вызывать прохождение тока через катушку сжатия и расширения, так что материал ярма находится на нелинейном участке кривой гистерезиса. Технический результат - повышение кпд. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

2516293
выдан:
опубликован: 20.05.2014
СПОСОБ ИНДУКЦИОННОГО УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании индукционных циклических ускорителей промышленного назначения, например, для модификации и производства новых материалов, стерилизации медицинских инструментов и пищевых продуктов, дезинфекции медицинских и других отходов, очистки дымовых газов промышленных предприятий от вредных SOx и NOx окислов. Предложенный способ заключается в том, что для получения заданной конечной энергии ( 10 МэВ) используется прямоугольная волна ускоряющего индукционного напряжения и треугольная волна ведущего магнитного поля, для сохранения радиуса равновесной орбиты постоянным в процессе ускорения выполняют специальные соотношения между амплитудно-временными характеристиками магнитной индукции на орбите и индуцированным ускоряющим напряжением. Для реализации жесткой фокусировки формируют магнитное поле на орбите с большим знакопеременным градиентом. Техническим результатом является увеличение средней мощности пучка ускоренных заряженных частиц, а также уменьшение габаритов и веса ускорителя циклического индукционного ускорителя электронов, упрощение системы питания индукционной ускоряющей системы, снижение стоимости ускорителя. 5 ил.

2513034
выдан:
опубликован: 20.04.2014
ИСТОЧНИК ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в средствах неразрушающего контроля материалов и изделий. Источник тормозного излучения содержит магнитопровод, полюсы, обмотки возбуждения, центральные вкладыши, ускорительную камеру, мишень, две системы обмоток смещения с противоположно направленными импульсными ампер-витками в конце цикла ускорения. Обмотки смещения расположены между ускорительной камерой и магнитопроводом. В обмотках первой системы, образуемой ближними к полюсам обмотками смещения, направление импульсных ампер-витков совпадает с направлением токов в обмотках возбуждения, а обмотки второй системы расположены между обмотками первой системы с зазорами относительно обмоток первой системы и между собой. Зазор между обмотками смещения второй системы меньше размера ускорительной камеры в аксиальном направлении. Часть зазора между обмотками смещения первой и второй систем заполнена магнитным материалом. Техническим результатом является уменьшение размера фокусного пятна тормозного излучения в аксиальном направлении. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

2482642
выдан:
опубликован: 20.05.2013
ИСТОЧНИК ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в средствах неразрушающего контроля материалов и изделий. Источник тормозного излучения содержит магнитопровод, полюсы, обмотки возбуждения, центральные вкладыши, ускорительную камеру, мишень, две системы обмоток смещения с противоположно направленными импульсными ампер-витками в конце цикла ускорения. Обмотки смещения расположены между ускорительной камерой и магнитопроводом. В обмотках первой системы, образуемой ближними к полюсам обмотками смещения, направление импульсных ампер-витков совпадает с направлением токов в обмотках возбуждения, а обмотки второй системы расположены между обмотками первой системы с зазорами относительно обмоток первой системы и между собой. Первая система обмоток смещения выполнена с амплитудой импульсных ампер-витков, большей амплитуды импульсных ампер-витков второй системы. Техническим результатом является уменьшение размера фокусного пятна тормозного излучения в аксиальном направлении с возможностью регулирования соотношения размеров фокусного пятна в аксиальном и радиальном направлениях. 5 ил.

2482641
выдан:
опубликован: 20.05.2013
БЕТАТРОН С ИЗВЛЕКАЕМЫМ БЛОКОМ УСКОРИТЕЛЯ

Бетатрон (1), прежде всего, в рентгеновской досмотровой установке, с блоком ускорителя, имеющим вращательно-симметричное внутреннее ярмо из двух расположенных на расстоянии частей (2а, 2b), по меньшей мере одну катушку (6а, 6b) основного поля и тороидальную камеру (5) бетатрона, расположенную между частями (2а, 2b) внутреннего ярма, с охватывающим блок ускорителя, соединяющим обе части (2а, 2b) внутреннего ярма внешним ярмом по меньшей мере с одним боковым отверстием и свинцовым экраном, заключающим в себе блок ускорителя и внешнее ярмо, при этом внешнее ярмо состоит по меньшей мере из двух частей, образующие внешнее ярмо части выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга из открытого в закрытое положение и обратно, и блок ускорителя является извлекаемым сбоку из отверстия находящегося в открытом положении внешнего ярма. Бетатрон снабжен средствами для фиксации частей внешнего ярма в закрытом положении, причем указанные средства для фиксации частей внешнего ярма доступны через свинцовый экран. Технический результат - снижение трудозатрат при замене блока ускорителей через тяжелый свинцовый экран. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

2479168
выдан:
опубликован: 10.04.2013
БЕТАТРОН С ИЗМЕНЯЕМЫМ РАДИУСОМ ОРБИТЫ

Бетатрон (1), прежде всего, в рентгеновской досмотровой установке с вращательно-симметричным внутренним ярмом из двух расположенных на расстоянии друг от друга частей (2а, 2b), по меньшей мере одной круглой пластиной (3a-3d) между частями (2а, 2b) внутреннего ярма, при этом круглая пластина (3a-3d) расположена так, что ее продольная ось совпадает с вращательно-симметричной осью внутреннего ярма, наружным ярмом (4), соединяющим обе части (2а, 2b) внутреннего ярма, по меньшей мере одной катушкой (6а, 6b) основного поля, тороидальной камерой (5) бетатрона, расположенной между частями (2а, 2b) внутреннего ярма, а также по меньшей мере одной настроечной катушкой (7а-7с) в области по меньшей мере одной круглой пластины (3a-3d), и электронной схемой (8) управления для управления прохождением тока через настроечную катушку (7а-7с) во время фазы инжекции электронов в камеру (5) бетатрона. Технический результат - повышение коэффициента полезного действия. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

2470497
выдан:
опубликован: 20.12.2012
СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ПОЗИТРОНОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к области ускорительной техники и предназначено для генерации позитронных пучков с большой энергией для последующего использования высокоэнергетичных позитронов для целей дефектоскопии, томографии, радиационных испытаний стойкости материалов, лучевой терапии и др. Способ ускорения позитронов включает ускорение заряженных частиц вихревым электрическим полем циклического индукционного ускорителя - бетатрона. Осуществление инжекции позитронов в ускорительную камеру от радиоактивного изотопа, причем скорость роста магнитного поля синхронизована с индуцированным электрическим полем таким образом, что орбита, по которой движутся позитроны, остается постоянной в течение всего цикла ускорения. Устройство для ускорения позитронов содержит магнитопровод, обмотки возбуждения, ускорительную камеру, обмотки вывода. В ускорительной камере над или под медианной плоскостью на среднем радиусе ускорительной камеры установлен радиоактивный изотоп позитронов. Изобретение позволяет повысить надежность устройства и способа ускорения позитронов за счет упрощения устройства. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

2468546
выдан:
опубликован: 27.11.2012
СВИНЦОВЫЙ ЭКРАН ДЛЯ БЕТАТРОНА

Изобретение относится к рентгеновской досмотровой технике. Свинцовый экран (1) для бетатрона (2) в генераторе рентгеновских лучей, состоящий по меньшей мере из четырех экранирующих блоков (7, 8, 9, 10), из которых два блока (7, 8) выполнены в форме полуцилиндра и в своих боковых поверхностях имеют выемки (11, 12), при этом экранирующие блоки (7, 8) полуцилиндрической формы расположены своими боковыми поверхностями в соответствующих выемках других экранирующих блоков (9, 10), так что выемки (11, 12) в боковых поверхностях образуют воздушные каналы между экранирующими блоками (7, 8) полуцилиндрической формы и другими экранирующими блоками (9, 10). Технический результат - улучшение отвода тепла из бетатрона. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

2454047
выдан:
опубликован: 20.06.2012
СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОГО УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в области физики частиц высоких энергий, промышленности, медицины и научных исследований. Формируют дипольное магнитное поле постоянным во времени и с пространственной конфигурацией полей диполя, определяющейся азимутальной протяженностью секций диполя, которая позволяет во всем диапазоне ускоряемых энергий иметь небольшое отклонение орбит от орбиты с максимальной энергией в диполе и иметь совпадающие орбиты вне диполя. Инжектируют в дипольное магнитное поле заряженные частицы. Ускоряют частицы электрическим индукционным полем с частотой импульсов, кратной периоду обращения частиц в циклическом ускорителе, и выводят частицы из ускорителя. Изобретение позволяет упростить конструкцию, уменьшить стоимость создания и эксплуатации ускорителя. 2 ил.

2451435
выдан:
опубликован: 20.05.2012
КОАКСИАЛЬНЫЙ МАГНИТОПЛАЗМЕННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

Изобретение относится к области ускорительной техники и может использоваться для ускорения плазмы до гиперскоростей. Коаксиальный магнитоплазменный ускоритель выполнен в виде коаксиально размещенного внутри соленоида цилиндрического титанового ствола, внутри которого размещена плавкая перемычка из титановых проволочек, электрически соединяющая начало ствола и титановый центральный электрод, который присоединен к одной из клемм цепи питания ускорителя. Цепь питания второй клеммой присоединена к концу соленоида, удаленному от центрального электрода. Второй конец соленоида электрически соединен с началом ствола. Корпус узла центрального электрода выполнен из магнитного материала и перекрывает зону размещения плавкой перемычки. Длина части, перекрывающей зону размещения плавкой перемычки, составляет 40-50 мм, а ее внешняя поверхность выполнена конусообразной. Внутри цилиндрического титанового ствола в начальной его части размещена цилиндрическая медная вставка длиной, не превышающей четверть длины титанового ствола. В конечной части медной вставки выполнены пропилы, составляющие не более 85% ее длины. Изобретение позволяет получить шихту сверхтвердых порошкообразных материалов на основе титана, в состав которой введен связующий пластичный компонент из меди. 1 ил.

2442095
выдан:
опубликован: 10.02.2012
БЕТАТРОН С ПРОСТЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Изобретение относится бетатронным электронным ускорителям. Магнит бетатрона содержит два направляющих магнита с полюсными наконечниками и зазором между ними, сердечник с зазором сердечника, возбуждающую катушку, катушку орбитального управления, схему выдачи импульсов напряжения и электронный ускорительный канал. Катушка орбитального управления имеет участок сжимающей катушки, намотанной вокруг зазора сердечника, и участок катушки смещения, намотанной вокруг полюсных наконечников. Участок сжимающей катушки и участок катушки смещения соединены последовательно в противоположной полярности. Площадь, заключенная в пределах возбуждающей катушки и катушки смещения, разделена на секцию сердечника и секцию направляющего магнита, на границе между которыми расположена сжимающая катушка. Способ для генерации рентгеновских лучей содержит этапы создания потока посредством катушки смещения, формирования первого магнитного потока, возбуждения сжимающей катушки, возбуждения возбуждающей катушки и инжекции электронов при минимальной напряженности первого магнитного потока. Затем осуществляют формирование второго магнитного потока противоположной полярности для сжатия орбит инжектированных электронов до оптимальной орбиты, ускорение электронов, обращение полярности второго магнитного потока при приближении первого магнитного потока к максимальной напряженности для расширения электронной орбиты и столкновения электронов с мишенью, что вызывает эмиссию рентгеновских лучей. Изобретение позволяет повысить эффективность управления орбитальным положением потока электронов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

2439865
выдан:
опубликован: 10.01.2012
СТРУКТУРА БЕТАТРОНА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТРУКТУРЫ БЕТАТРОНА

Изобретение относится компактным круговым ускорителям, основанным на магнитной индукции (бетатронам). Структура бетатрона включает вакуумную камеру, размещенный в ней инжектор и два или более магнитов, размещенных снаружи вакуумной камеры. Согласно одному из вариантов выполнения структура бетатрона также включает, по меньшей мере, одну мишень, выполненную и размещенную таким образом, что она представляет собой одно целое с инжектором или скомбинирована с инжектором. Вакуумная камера включает в себя по меньшей мере две или более части, соединенные вместе. По меньшей мере, одна из упомянутых двух или более частей покрыта покрытием с активным сопротивлением. По меньшей мере, одна из упомянутых двух или более частей покрыта и легирована до заданной удельной проводимости. Способ производства структуры бетатрона содержит этапы изготовления частей бетатрона, размещения инжектора на одной из этих частей, соединения частей с образованием полой камеры и размещения двух или более магнитов снаружи полой камеры. Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность бетатрона. 3 н. и 34 з.п. ф-лы, 5 ил.

2434369
выдан:
опубликован: 20.11.2011
КОАКСИАЛЬНЫЙ МАГНИТОПЛАЗМЕННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

Изобретение относится к ускорительной технике. Технический результат - получение гиперскоростных струй углеродной электроразрядной плазмы при энергии разряда более 10 кДж без примеси. Коаксиальный магнитоплазменный ускоритель состоит из цилиндрического электропроводящего ствола, выполненного из двух электропроводящих цилиндров, внутреннего графитового цилиндра и внешнего металлического цилиндра, и центрального электрода, состоящего из графитового наконечника и металлического хвостовика, соединенных электрически плавкой перемычкой, выполненной из порошкообразного углерода. Центральный электрод отделен от цилиндрического электропроводящего ствола изолятором. Корпус выполнен из магнитного материала, сопряжен с внешним металлическим цилиндром и перекрывает зону размещения плавкой перемычки на 40-50 мм. Соленоид стянут мощными токопроводящими шпильками между фланцем и стеклопластиковым упорным кольцом. К токопроводящим шпилькам присоединена клемма внешней схемы электропитания. Вторая клемма схемы электропитания присоединена к металлическому хвостовику. 1 ил., 1 табл.

2431947
выдан:
опубликован: 20.10.2011
СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНО ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ И ИОНОВ И ПОЛЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

Изобретение относится к проблеме управляемого термоядерного синтеза и может найти применение в качестве сильноточного индукционного ускорителя предпочтительно положительно заряженных частиц и ионов, а также для создания пучка нейтронов. Способ ускорения положительно заряженных частиц и ионов заключается в использовании проводников второго рода в импульсных индукционных ускорителях в качестве проводящих рабочих стенок и расположении или формировании плазменного шнура у их оси. Полый импульсный индукционный ускоритель включает полость, образуемую двумя соосными стенками 2 из непроводящего материала, например стекла. Стенки 2 разнесены по радиусу и герметично заглушены по торцам металлическими шайбами-фланцами 3 и 4. Полость между стенками 2 заполнена проводником второго рода 1, используемым в качестве рабочих проводящих элементов. Шайбы-фланцы 3 и 4 последовательно с проводником второго рода 1 включены в цепь 5 с генератором 6 импульсного тока. Изобретение позволяет повысить компактность и упростить конструкцию ускорителя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

2422924
выдан:
опубликован: 27.06.2011
СПОСОБ ИНДУКЦИОННОГО УСКОРЕНИЯ ИОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании индукционных циклических ускорителей ионов с регулируемой кинетической энергией в медицине и научных исследованиях. Одним из наиболее важных применений пучков ионов с регулируемой кинетической энергией в медицине является лечение онкологических больных. Техническим результатом изобретения является уменьшение веса и габаритов ускорителя с широким диапазоном скоростей ионов в процессе ускорения, снижение его стоимости и увеличение диапазона регулировки энергии ускоренных ионов, что необходимо при использовании ускорителей в медицине и научных исследованиях. Частицы ускоряют в нарастающем во времени магнитном поле, в котором средняя величина магнитной индукции внутри равновесной орбиты, Вср, много меньше, чем магнитная индукция на равновесной орбите, В0 ("Вср<<В0 "), Для сохранения радиуса равновесной орбиты постоянным в процессе ускорения выполняют специальные соотношения между амплитудно-временными характеристиками магнитной индукции на орбите и индуцированным ускоряющим напряжением. Для реализации жесткой фокусировки формируют магнитное поле на орбите с большим знакопеременным градиентом. Отсутствие резонансных ускоряющих систем и синхронизация ускоряющих импульсов с импульсами времяпролетной системы пучка позволяет ускорять частицы в широком диапазоне энергий (скоростей) частиц при постоянном равновесном радиусе в процессе ускорения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

2420045
выдан:
опубликован: 27.05.2011
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБРОСА ПУЧКА УСКОРЕННЫХ В БЕТАТРОНЕ ЭЛЕКТРОНОВ НА МИШЕНЬ

Изобретение относится к ускорительной технике и используется для сброса пучка заряженных частиц на мишень. Устройство для сброса пучка ускоренных в бетатроне электронов на мишень содержит две группы обмоток, симметричные относительно плоскости симметрии бетатрона. В каждую группу входят расположенная соосно с бетатроном кольцевая обмотка смещения и секторная обмотка сброса. Середина секторной обмотки сброса диаметрально противоположна мишени. Секторная обмотка сброса образована несколькими витками, которые выполнены в виде кольцевых секторов, равномерно распределены в угле протяженностью 180°, соединены параллельно и подсоединены к своему источнику питания. Изобретение позволяет уменьшить длительность импульса излучения при сохранении минимальных размеров фокального пятна. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

2400949
выдан:
опубликован: 27.09.2010
ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕЗЖЕЛЕЗНОГО БЕТАТРОНА

Электромагнит безжелезного бетатрона относится к ускорительной технике, а именно к безжелезным электромагнитам ускорителей с аксиальной симметрией магнитного поля, и может быть использовано в дефектоскопических, медицинских и других бетатронных установках. Электромагнит безжелезного бетатрона содержит расположенные соосно две плоские спиральные катушки, соленоид между ними, выводы к источнику питания. Концы соленоида соединены с внутренними концами плоских спиральных катушек. Электромагнит разделен на две симметричные относительно плоскости симметрии части. Каждая часть содержит основные плоскую спиральную катушку и соленоид и дополнительную плоскую спиральную катушку и дополнительный соленоид с противоположной основным намоткой. В каждой части с торца, обращенного к плоскости симметрии, концы основного и дополнительного соленоидов соединены между собой. С другого торца основной соленоид соединен с основной плоской спиральной катушкой. Дополнительный соленоид соединен с дополнительной плоской спиральной катушкой. Соленоиды и плоские спиральные катушки выполнены N-заходными и содержат n витков, где N и n - целые числа. Выводы выполнены коаксиальными. Изобретение позволяет снизить азимутальную неоднородность магнитного поля в рабочей области и упростить эксплуатацию и ремонт электромагнита, а также увеличить механическую прочность при сохранении размеров. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

2397627
выдан:
опубликован: 20.08.2010
СПОСОБ СБОРКИ КАТУШКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии изготовления клееных конструкций, и может быть использовано при изготовлении электромагнитов бетатронов. Технический результат состоит в повышении механической прочности повышения качества склеивания деталей каркаса, имеющих сложную форму. Способ сборки катушки электромагнита включает склеивание деталей каркаса, каждая из которых состоит из соосно сопряженных дискового и цилиндрического участков. На одной из деталей в спиральные канавки уложены обмотки. Путем нанесения клея на одну из деталей соединяют склеиваемые детали с последующим приложением к ним усилия сжатия. Между цилиндрическими участками деталей оставляют зазор. Клей наносят с избытком в виде кольцевого валика на поверхность дисковых участков детали с уложенной обмоткой на расстоянии 1/3-1/2 радиального размера диска от цилиндрического участка. По мере растекания клея постепенно увеличивают усилие сжатия. При этом вытекающий клей удаляют. Между цилиндрическими участками образуют зазор не менее 0,25-0,5 мм. Клей наносят из расчета 1-2 кг/м. Максимальное усилие сжатия F=S·P, где S - площадь соприкосновения дисковых участков деталей, м2, а Р=104-1,2·104 Па. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

2397566
выдан:
опубликован: 20.08.2010
СПОСОБ ИНДУКЦИОННОГО УСКОРЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании индукционных циклических ускорителей промышленного назначения. Способ индукционного ускорения заряженных частиц заключается в формировании нарастающего во времени магнитного поля, инжекции в него заряженных частиц, ускорении частиц индукционным электрическим полем и выведении ускоренных частиц. Магнитное поле формируют со средней величиной магнитной индукции, много меньшей величины индукции на орбите. На орбите формируют знакопеременный градиент магнитного поля с показателем поля, много большим единицы (сильная фокусировка). Заряженные частицы ускоряют импульсами индукционного электрического поля с длительностью импульсов, много меньшей времени нарастания поля на орбите и равной половине периода обращения частиц с частотой повторения импульсов, равной частоте обращения частиц, и амплитудой U= BvR0, где В - прирост индукции за время одного оборота, R0 - радиус орбиты, v - скорость частиц. Изобретение позволяет увеличить среднюю мощность пучка ускоренных заряженных частиц. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

2359434
выдан:
опубликован: 20.06.2009
УСТРОЙСТВО ПРОВОДКИ ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Заявленное изобретение относится к ускорительной технике и сильноточной электронике. Устройство проводки может быть использовано при конструировании систем ввода пучка заряженных частиц в различные ускорители, работающие в режиме однократных импульсов. В заявленном устройстве фокусирующая система выполнена ступенчатой, состоящей, по меньшей мере, из двух магнитных линз и выходного формирователя, причем в магнитных линзах расположен внутренний ступенчатый токопроводящий экран, а ступень выходного формирователя выполнена конусообразной формы с плавным переходом от круглого сечения на входе к эллипсоидальному сечению на выходе. Каждая из магнитных линз подключена к независимому импульсному источнику питания. Техническим результатом является уменьшение потерь тока при транспортировке пучка, а также улучшение фокусировки и формирование стабильного выходного импульса тока заданной формы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2356193
выдан:
опубликован: 20.05.2009
ЭЛЕКТРОМАГНИТ БЕТАТРОНА

Электромагнит бетатрона относится к ускорительной технике и может быть использован при разработке бетатронов, предназначенных для контроля большегрузных транспортных средств, контейнеров и крупногабаритных изделий. Электромагнит бетатрона содержит стойки, ярма, полюса с центральными вкладышами и многослойную намагничивающую обмотку, выполненную в виде двух секций, симметрично установленных относительно средней плоскости многополюсного зазора; причем каждая секция обмотки выполнена ступенчатой, и ступени секций обращены к средней плоскости, а их число и число витков в каждой ступени выбираются так, чтобы ближайшие к средней плоскости витки любой ступени были удалены от этой плоскости на расстояние, равное или большее чем расстояние от средней плоскости до ближайшего к ней витка i-й ступени. Изобретение обеспечивает уменьшение габаритов и массы за счет увеличения угла расходимости веерного пучка тормозного излучения в плоскости, перпендикулярной средней плоскости зазора. 2 ил., 1 табл.

2339192
выдан:
опубликован: 20.11.2008
СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В ИНДУКЦИОННОМ ЦИКЛИЧЕСКОМ УСКОРИТЕЛЕ

Изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для использования при разработке и усовершенствовании индукционных циклических ускорителей и накопительных установок. Способ ускорения электронов в индукционном циклическом ускорителе включает инжекцию электронов и цикл ускорения. При этом сильноточный пучок электронов инжектируют и ускоряют в области устойчивости с показателем спада магнитного поля. Показатель спада магнитного поля удовлетворяет определенному неравенству. Суммарная напряженность магнитного поля электромагнитной системы и электронного пучка удовлетворяет определенным бетатронным условиям. Изобретение направлено на увеличение величины ускоряемого электронного тока.

2330394
выдан:
опубликован: 27.07.2008
СПОСОБ УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В БЕТАТРОНЕ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке и усовершенствовании бетатронов и адгезаторов. Способ ускорения электронов в бетатроне включает инжекцию электронов и цикл ускорения. В процессе цикла ускорения электронного пучка радиус равновесной орбиты в пределах области устойчивости уменьшают по закону где R0 - радиус равновесной орбиты и а и b - большая и меньшая полуоси эллипсоидального сечения электронного пучка после инжекции, a R01 (t) - радиус равновесной орбиты и a1(t) и b1(t) - большая и меньшая полуоси эллипсоидального сечения электронного пучка в процессе цикла ускорения. Техническим результатом является устранение поперечной неустойчивости электронного пучка в процессе ускорения и увеличение числа ускоренных электронов.

2319325
выдан:
опубликован: 10.03.2008
БЕЗЖЕЛЕЗНЫЙ БЕТАТРОН

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке и усовершенствовании индукционных циклических ускорителей. Сущность изобретения состоит в том, что снаружи на аксиальных границах ускорительной камеры с обеих сторон на радиусе равновесной орбиты размещены по одной катушке, соединенной с дополнительным источником питания, формирующим в каждой из них во время цикла ускорения постоянный (квазипостоянный) ток с амплитудой, равной или большей половине амплитуды ускоряемого электронного тока, и направленный противоположно его движению. Техническим результатом является сохранение аксиального размера области устойчивости и значительное сокращение потерь электронов в процессе ускорения. 1 ил.

2288552
выдан:
опубликован: 27.11.2006
СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ ЧИСЛА ЭЛЕКТРОНОВ В ПРОЦЕССЕ УСКОРЕНИЯ В БЕТАТРОНЕ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке и усовершенствовании индукционных циклических ускорителей. Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение поперечной неустойчивости электронного пучка и сохранение числа захваченных в ускорение электронов в процессе цикла ускорения. Электронный пучок в область устойчивости инжектируют с поперечным сечением в виде вытянутого эллипса, большая ось которого расположена в медианной плоскости бетатрона.

2281622
выдан:
опубликован: 10.08.2006
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
ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ БЕТАТРОНА С РАЗМАГНИЧИВАНИЕМ МАГНИТОПРОВОДА

Изобретение относится к области ускорительной техники и предназначено для генерации электронных пучков с большой энергией. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабилизации и регулировки кинетической энергии ускоренных электронов. В импульсной системе питания бетатрона с размагничиванием магнитопровода (БРМ) емкостный накопитель 4 через ветви тиристоров 5 и 6, собранных по схеме инвертора тока, подключен к включенным последовательно и встречно обмоткам 2 и 3, причем в цепи компенсационной обмотки 3 включен диод 7. Источник питания 8 подключен параллельно к обмотке 2 возбуждения через коммутирующий дроссель 9 и конденсатор 10. Конденсатор 10 через тиристор 11 подключен к диоду 7 и обмотке 3, причем обмотка 3 и диод 7 зашунтированы диодом 12. Одна обкладка корректирующего конденсатора 13 через резистор 14 подключена к общей точке подключения обмотки 2 возбуждения, компенсационной обмотки 3 и низковольтного источника питания 15, который через дроссель 16 подключен к общей точке подключения обмотки 2 и коммутирующего дросселя 9. Другая обкладка конденсатора 13 через тиристор 17 цепи коррекции подключена к общей точке подключения диодов 7, 12. Высоковольтный источник питания 18 постоянного тока подключен параллельно к конденсатору 13 и переменному резистору 19. Тиристор 20 подключен параллельно к дросселю 9 и обмотке 2 возбуждения. В данной импульсной системе питания БРМ обеспечивается стабилизация и регулировка кинетической энергии ускоренных электронов за счет параллельного подключения тиристора 20 к обмотке 2 возбуждения и коммутирующему дросселю 9. При этом подключение тиристора 17 цепи коррекции к общей точке подключения диодов 12 и 7 позволяет уменьшить на нем обратное напряжение на величину напряжения холостого хода компенсационной обмотки 3, что соответственно приводит к уменьшению стоимости цепи коррекции радиуса равновесной орбиты. 4 ил.

2231938
выдан:
опубликован: 27.06.2004
ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ БЕТАТРОНА С РАЗМАГНИЧИВАНИЕМ МАГНИТОПРОВОДА

Изобретение относится к области ускорительной техники и предназначено для генерации электронных пучков с большой энергией. В импульсной системе питания бетатрона с размагничиванием магнитопровода (БРМ) емкостной накопитель 4 через тиристоры 5 подключен к включенным последовательно и встречно обмоткам 2 и 3. Обмотка 2 возбуждения через диоды 6 подключена к емкостному накопителю 4. Низковольтный источник питания 7 постоянного тока подключен параллельно к дросселю 8 и обмотке 2 возбуждения. Высоковольтный источник питания 9 постоянного тока через ключ 10 и дроссель 11 подключен параллельно к коммутирующему конденсатору 12, который через тиристор 13 ввода энергии подключен параллельно к включенным последовательно и встречно обмоткам 2 и 3. Параллельно к обмотке 3 подключена цепь коррекции радиуса равновесной орбиты, состоящая из последовательно соединенных между собой корректирующего конденсатора 14, резистора 15 и тиристора 16 цепи коррекции. Конденсатор 12 подключен параллельно к резистору 15 и тиристору 16 через ключ 17. Технический результат: при таком подключении друг к другу элементов импульсной системы питания БРМ вместо трех источников питания используется всего два, что делает предлагаемую импульсную систему питания БРМ более простой и надежной и уменьшает ее массогабаритные параметры. При этом обеспечивается стабилизация и регулировка кинетической энергии ускоренных электронов за счет подключения ключа 10 в цепь заряда коммутирующего конденсатора 12. 4 ил.

2229773
выдан:
опубликован: 27.05.2004
Наверх