H05H5 / 03 - tub accelerator (sticle sau flacoane sau dispozitive cu descărcare de electroni cu distribuție îmbunătățită potențială pe suprafața cilindrului H01J 5/06; scuturi cu raze X tuburi asociate structural cu rezervoare sau flacoane H01J 35/16)
H05H1 / 24 - Tehnica cu plasmă (reactoare de fuziune G21B tuburi de ioni cu raze H01J 27/00; Generatoare magnetohidrodinamic H02K 44/08, care produc radiație X pentru a forma un H05G de plasmă 2/00); obținerea sau accelerarea particulelor sau neutronilor încărcați electric (obținerea de neutroni din surse radioactive G21, de exemplu G21B, G21C, G21G); primirea de accelerare sau de fascicule de molecule neutre sau atomi (ceasuri atomice G04F 5/14; aparate cu emisie stimulata H01S; de reglare frecvență prin comparație cu o referință nivelurile de energie de frecvență determinate de molecule, atomi sau particule subatomice H03L 7/26)
H05H1 - Tehnologia cu plasmă (reactoare de fuziune G21B; Tuburi cu fascicul de ioni H01J 27/00; Generatoare MHD H02K 44/08, care produc raze X pentru a forma un H05G de plasmă 2/00); obținerea sau accelerarea particulelor încărcate electric sau neutronii (preparare neutroni a surselor radioactive G21, de exemplu G21B, G21C, G21G); primirea de accelerare sau de fascicule de molecule neutre sau atomi (ceasuri atomice G04F 5/14; aparate cu emisie stimulata H01S; de reglare frecvență prin comparație cu o referință nivelurile de energie de frecvență determinate de molecule, atomi sau particule subatomice H03L 7/26)
Utilizare: în domeniul ingineriei de înaltă tensiune - în instalații pentru generarea de impulsuri puternice de bransstrahlung și grinzi de electroni. Plasma inventiv produsă de o descărcare electrică pe o suprafață cu dielectric prin aplicarea la ultima „Run“, urmat de un puls de înaltă tensiune, controlat de timp, de lucru aplicare puls. Ca pulsul „trigger“ utilizat tensiune de funcționare prepulsului la catod tubului de accelerare, format datorită capacitiv de cuplare la sursa de tensiune și ultima în formarea unui puls de lucru. Reglementarea parametrilor plasmei și timpul formării sale în ceea ce privește sosirea impulsului de lucru se realizează prin modificarea rapoartelor de capacitate definite de catod și electrodul intermediar și capacitatea formată între electrodul intermediar și anod, și prin schimbarea capacitatea dintre tubul de accelerare și o sursă de tensiune. 3 bolnavi.
Invenția se referă la o inginerie de înaltă tensiune, în special, la formarea de impulsuri în sarcină, de exemplu, în tubul de accelerare, și pot fi utilizate în instalații pentru generarea de impulsuri de mare putere de bremsstrahlung și electroni grinzi.
Metodele cunoscute pentru producerea plasmei la catod și anod, tubul de accelerare de mare tokootbora un catod și un fascicul de electroni în fanta catod anod cu parametrii doriți (1). Prepararea plasmei la catod tubului de accelerare în acest caz se efectuează în tensiunea de străpungere a suprafeței dielectrice, formată datorită capacității diviziunii capacitiv atunci când se aplică un impuls de lucru (principal). Cu toate acestea, această metodă nu permite să regleze timpul de formare a plasmei la catod în raport cu timpul de livrare a pulsului principal. Acest fapt limitează în mod substanțial posibilitățile și condițiile pentru formarea unui fascicul de electroni în decalajul catod-anod.
Este cunoscută o metodă (2) pentru producerea unei plasme printr-o descărcare pe o suprafață a unui dielectric, care este selectată ca prototip al invenției. În el, descărcarea este inițiată prin alimentarea unui impuls de înaltă tensiune de la o sursă de energie autonomă înainte de trecerea pulsului principal (de lucru). Timpul dintre alimentarea impulsului de inițiere și cel fundamental este determinat în principal de proiectarea sursei de plasmă, parametrii impulsului de lucru și cerințele pentru fasciculul de electroni.
Dezavantajele tehnice ale prototipului includ incapacitatea de a folosi metoda propusă la tensiuni mari de funcționare (> 0,5 MV), deoarece în cazul unui impuls de tensiune primar la dificultățile catod apar pentru a proteja sursa de plasmă de inițiere a prezentului proces, necesită echipament special și un circuit suplimentar de sincronizare alimentare reglarea timpului între punctul de injecție cu plasmă (defalcare dielectrică) și formarea impulsului principal.
Astfel, invenția se referă la o soluție la problema de a simplifica procesul de producere a electrozilor de plasmă (catod și anod) ale tubului de accelerare și reglarea acestuia. Rezultatul tehnic în rezolvarea acestei probleme se reflectă în simplificarea metodei de excludere a circuitului de proiectare suplimentar de alimentare și de sincronizare, posibilitatea de a folosi o metodă pentru producerea unei plasme la tensiuni de funcționare ridicate (U> 0,5 MW) fără complicații protejează sursa de inițiere în plasmă.
Invenția constă în aceea că, în metoda de producere a plasmei în tubul de accelerare prin descărcare electrică de pe suprafața dielectricului, se aplică dielectric separarea catod și electrodul intermediară, „declanșând“ pulsul de înaltă tensiune, urmat de un timp controlat alimentat la pulsul de lucru cu catod tensiune, ca un „declanșator“ tensiune utilizare puls de lucru puls prepulsului tensiune generat de cuplaj capacitiv între tubul de accelerare și sursa de tensiune pentru generarea tensiunii de impuls de lucru și reglarea parametrilor de plasmă și timpul formării sale în ceea ce privește timpul de furnizare a impulsului de lucru catodic se realizează prin variația capacitatea dintre mustrător tub și sursa de tensiune și raportul capacitance format prin catod și electrodul intermediar și a recipientului, formată între electrodul intermediar și anod.
Reglarea timpului de formare a plasmei se efectuează în intervalul de timp înainte de impuls, iar cantitatea de plasmă de la catod este determinată de energia prepulsoasă folosită pentru formarea sa. În general, ambii parametri depind de raportul dintre capacitățile din tubul de accelerație.
1, 2, 3, se propune una dintre variantele unei metode de producere a unei plasme.
Plasma în regiunea catodului este creată datorită unei descărcări pe suprafața dielectricului capacității C2. formată de electrodul central și intermediar (inel) (vezi figura 3). (Utilizarea unui electrod intermediar face parte din conceptul de "nod catodic" pentru formarea capacităților C1 și C2). Când impulsul de lucru se formează datorită capacităților C3. C1 și C2 (sm.fig.1 și 3) apare tensiunea centrală electrod prepulsului (vezi fig. 2, top urme), care se propune utilizarea energiei pentru a forma plasma în descompunerea 4 Dielectric suprafață capacitanță C2. tensiunea la care se formează prin împărțirea tensiunii pre-pulsului peste capacitățile C1 și C2 (vezi figura 3). Reglarea valorii prepulsei, timpul de formare a plasmei și parametrii săi se efectuează prin schimbarea capacității C3 și a raportului dintre capacitățile C1 și C2.
Schimbarea în tensiune prepulsului la tubul de accelerare poate fi realizată prin schimbarea C3 capacitate (modificarea ascuțirea clearance-gap P (1), stabilind ecrane pentru descărcătorul nivel maxim suplimentare și altele asemenea).
capacitances Schimbarea C1 și C2 (C1 și C2 containere ratio) prevăzute prin modificarea diferenței de anod-catod în tubul de accelerare sau schimbarea de proiectare ansamblu catodic (o modificare a grosimii dielectrice 4 (figura 3), înlocuind un alt izolator).
Un exemplu. Pe baza metodei propuse de obținere a plasmei, a fost dezvoltat și pus în funcțiune un nou mod de formare a fasciculului de electroni în spațiul catod-anod al tubului de accelerare. 1 prezintă circuitul electric al unui generator de tensiune de impuls (GIN) cu stocuri combinate de energie capacitivă și inductivă, unde: C stocarea energiei capacitive; Stocarea energiei inductive Ln; Conductori electro-explozivi; P gap-ul de scânteiere; UT accelerator tub.
În Fig. 2 (fascicul superior) reprezintă oscilograma tensiunii de funcționare a tubului de accelerație. Condiționat, oscilograma poate fi împărțită în două secțiuni: un impuls de prepulz până la t 2 μs și o valoare maximă de până la 0,9 MV. Pre-pulsul se formează datorită conexiunilor capacitive dintre sursă și sarcină; pulsul principal (de lucru) cu o durată de jumătate maximă de 0,15 μs și o valoare de până la 6 MV.
În Fig. 3 prezintă construcția ansamblului catodic. Tensiunea de funcționare (pre-impuls și pulsul principal) este alimentată pe tija catodică a electrodului central 1. Proiectarea ansamblului catodic formează două vase: capacitatea C2 este formată de electrozi central 1 și intermediari 2; capacitatea C1 este formată de un electrod intermediar 2 și un anod 3.
La formarea unei tensiuni de funcționare GIN la tubul de accelerare datorita cuplării capacitiv apare tensiune prepulsului, care este distribuită pe recipientele C1 și C2 (vezi. Figura 3). Plasma este produsa la catod, datorită descompunerii suprafeței dielectrice 4 C2 container (cm. 3. Cantitatea de plasmă formată în catod, este determinată de capacitatea de a defalcare a pre-puls (în acest caz, în intervalul de 0,2 microsecunde).
În figura 2 (fascicul inferior), o formă de undă de tensiune pe tubul de accelerare este prezentată în cazul unei defecțiuni a capacității C2. Se poate observa că valoarea prepulsei este practic zero, iar întreaga energie a prepulsei este cheltuită pe formarea plasmei. În timpul perioadei de pre-impuls, plasma umple gap-ul anod catodic și determină condițiile de formare a fasciculului de electroni atunci când se aplică impulsul principal.
Pentru a reglementa în mod eficient condițiile de formare a fasciculului de electroni între catod-anod necesar pentru a elimina apariția plasmei la alte părți ale unității catod sau, în cazul în care acest lucru nu reușește, pentru a elimina contactul cu plasmă este format pe catod (pe suprafața dielectricului) cu plasma din alte surse, de exemplu. E. între sursele de plasmă ar trebui să existe o lungime a spațiului
l 2Vp t,
unde Vn (2.4) este 10 6 cm / s viteza de derivație a plasmei;
t este momentul de la momentul formării plasmei până la sosirea pulsului principal.
La acceleratorul IGUR-3, această problemă este rezolvată prin utilizarea unui design ansamblu catodic carcasă dielectric 5 (a se vedea. Fig. 3) dimensiunile cerute.
În utilizarea IGUR accelerator-3 al acestei metode a permis de a efectua focalizare a fasciculului de electroni pe anodul tubului de accelerare la un diametru de aproximativ 5 mm (era de aproximativ 150200 mm). Curentul fasciculului este de aproximativ 50 kA, energia maximă a electronilor este de 6 MeV. În acest caz, rata dozei a fasciculului bremsstrahlung în zona de focalizare a crescut de aproximativ 15 ori și a ajuns la aproximativ 13 octombrie p / s, care a extins considerabil posibilitățile de cercetare.
astfel Utilizați metoda descrisă mai sus a permis practic fără costuri și utilizarea unor dispozitive suplimentare pentru a produce plasma pe catod în timpul etapelor prepulsului UT pentru a regla cantitatea de plasmă și, prin urmare, să efectueze focalizarea fasciculului de electroni pe anod de accelerare tubului 3 IGUR accelerator.
O metodă pentru producerea unui plasma în tubul de accelerare prin descărcare electrică pe o suprafață cu dielectric, care cuprinde aplicarea la dielectric separare catod și electrodul intermediară, „declanșând“ pulsul de înaltă tensiune, urmat de un timp controlat alimentat la pulsul catodului tensiunea de funcționare, caracterizat prin aceea că, în calitate de „declanșare“ utilizarea puls de tensiune de lucru puls prepulsului tensiune generată prin cuplaj capacitiv între tubul de accelerare și o sursă de tensiune atunci când generează tensiunea impulsului de lucru și reglarea parametrilor de plasmă și timpul formării sale în ceea ce privește timpul de furnizare a impulsului de lucru catodic se realizează prin variația capacitatea dintre tubul de accelerare și o sursă de tensiune și raportul capacitance format prin catod și electrodul intermediar și capacitate format între intermediarul electrod și anod.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: