Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Безжелезные ЛИУ

Для получения мощных пучков короткой длительности t~10-50нс применение ферромагнитных сердечников в качестве индукторов нецелесообразно из-за больших потерь энергии в феррите при перемагничивании за короткое время. В этом случае могут быть использованы безжелезные ЛИУ на дисковых линиях [2,3]. Схема такого ЛИУ приведена на рис. 7.5. В качестве источника ускоряющего напряжения в нем применена  пара дисковых линий 1 и 2 (см. рис. 7.5), соединенных на большом радиусе согласованным образом, чтобы не было отражений. Свойством дисковых линий является постоянство волнового сопротивления для волн, двигающихся по радиусу. Найдем волновое сопротивление отдельной дисковой линии, считая, что задан угол  между внутренним плоским электродом и боковым коническим. Тогда погонная емкость линии на единицу длины по радиусу равна:
 ,                                                    (7.15)
а погонная индуктивность определяется из магнитной энергии, запасенной на единице длины линии вдоль радиуса:
,                                                   (7.16)
откуда легко получить выражение для индуктивности:
.                                                                  (7.17)

Таким образом, импеданс дисковой линии равен:
.                                                      (7.18)
Подпись:    Рис. 7.5. Ускоряющая ячейка безжелезного ЛИУ. 1- первая дисковая линия, 2 –вторая дисковая линия, 3- кольцевой разрядник, 4 - изолятор, 5- цилиндрический электронный пучок

Подпись:    Рис. 7.6. Напряжение на ускоряющем зазоре от времени.     

Рассмотрим один из возможных вариантов работы ЛИУ, который характеризуется высоким кпд [4]. Если на внутренний электрод сдвоенной дисковой линии подать зарядное напряжение и произвести коммутацию кольцевого разрядника 3, то в первой линии по радиусу побежит волна с амплитудой , которая, достигнув внешнего радиуса линии, пойдет в противоположном направлении уже во второй линии. При достижении волной минимального радиуса в момент времени  в разорванном конце линии возникнет отраженная волна с двойной амплитудой  (см. рис.7.6), которая будет поддерживать на ускорительном промежутке это напряжение в течение времени пробега волны туда и обратно, равном. По возвращении волны в момент времени  происходит изменение полярности волны на противоположную с одновременным началом инжекции пучка, ток которого выбран таким, чтобы линия была согласована, т.е. . В этом случае напряжение на ускоряющем промежутке уменьшается в два раза и становится равным . Далее в течение последующих  происходит ускорение пучка в зазоре. Теоретически, если пренебречь всеми потерями, эффективность передачи энергии в таком ускорителе может быть близка к 100%. 

Для примера в проекте безжелезного ЛИУ (LIA -10) с параметрами: энергия электронов -12МэВ, ток пучка – 50-100кА, длительность -20-40нс, реализованном в Арзамасе, линии на основе очищенной воды заряжались до напряжения 500кВ. Каждая линия при волновом сопротивлении около 1 Ом имела внешний радиус 0.5м и длину 12см, при этом длительность пробега волны по ней составляла 20нс. В качестве коммутатора в линии использовался восьмиканальный искровой разрядник с малым разбросом срабатывания около 1нс. В ускорительном тракте для фокусировки пучка был помещен соленоид, создающий продольное магнитное поле величиной 10кГс. Основные проблемы при создании таких ускорителей связаны с электрической прочностью высоковольтных элементов, изоляции, с синхронизацией большого количества искровых разрядников и с транспортировкой пучка с током в десятки килоампер внутри ускорительного тракта.

Дата публикации:2012-10-20

Просмотров:811

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







...

 

2012-2017 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.