Бетатрон с размагничиванием магнитопровода


Скачать 134,38 Kb.
PDF просмотр
НазваниеБетатрон с размагничиванием магнитопровода
страница10/10
ЧЕРТОВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ
Дата конвертации10.09.2012
Размер134,38 Kb.
ТипАвтореферат
СпециальностьФизика пучков заряженных частиц и ускорительная техника
Год2002
На соискание ученой степениКандидат технических наук
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

 
20
 
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 
 
1.  Теоретически  обосновано  и  экспериментально  доказано,  что  помощью 
нового способа – за счет последовательно-встречного включения обмоток 
возбуждения  и  компенсационной  в  БРМ  можно  сформировать 
электромагнитное  поле,  удовлетворяющее  всем  необходимым  условиям 
для ускорения электронов.  
2.  Расчетами  показано  и  экспериментально  проверено,  что  в  БРМ,  при 
массогабаритных 
параметрах 
его 
электромагнита 
равным 
массогабаритным параметрам электромагнита классического бетатрона, за 
счет  размагничивания  магнитопровода  можно  увеличить  кинетическую 
энергию  ускоренных  электронов  и,  тем  самым,  повысить  интенсивность 
излучения. 
3.  Установлено,  что  технико-экономический  эффект  от  размагничивания 
зависит от отношения сечения центрального сердечника магнитопровода к 
сечению  обратного  магнитопровода,  плотности  тока  в  меди  обмоток 
электромагнита,  формы  тока  этих  обмоток  и  кинетической  энергии 
ускоренных электронов. 
4.  Расчетами  показано  и  экспериментально  проверено,  что  в  БРМ  за  счет 
устранения  центрального  воздушного  зазора  энергия  колебательного 
контура  будет  меньше,  чем  у  классического  бетатрона,  на  величину 
энергии  запасаемой  в  этом  зазоре,  что  позволяет  уменьшить 
потребляемую  мощность  и  массогабаритные  параметры  емкостного 
накопителя.  Установлено,  что  технико-экономический  эффект  будет 
зависеть от отношения объема центрального воздушного зазора к объему 
межполюсного пространства магнитопровода электромагнита. 
5.  Предложена,  разработана  и  экспериментально  проверена  новая  цепь 
коррекции,  которая  позволяет  в  широких  пределах  электрически 
регулировать  положение  радиуса  равновесной  орбиты  в  начале  цикла 
ускорения. 
6.  Впервые  проверен  принцип  действия  БРМ  с  расположением 
компенсационной 
обмотки 
в 
пазах 
полюсов 
магнитопровода 
электромагнита.  Установлено,  что  высота  этой  обмотки  равная  двойной 
высоте  полюса  магнитопровода  может  быть  вполне  приемлема  при 
расчете электромагнита БРМ.  
7.  Проверен  новый  способ  смещения  ускоренных  электронов  с  орбиты  на 
внешнюю  мишень – за  счет  увеличения  разницы  магнитодвижущих  сил 
обмоток возбуждения и компенсационной. 
8.  Предложены, разработаны и экспериментально проверены схемы питания 
БРМ, которые позволяют: 
-  за  счет  цепи  коррекции  электрически  регулировать  в  широких  пределах 
положение радиуса равновесной орбиты в момент инжекции электронов в 
вакуумную ускорительную камеру, что упрощает настройку бетатрона на 
максимальное излучение; 

 
21
-  смещать  ускоренные  электроны  с  равновесной  орбиты  на  внешнюю 
мишень  без  использования  цепи  сброса,  состоящей  из  генератора 
импульсов  и  обмотки,  располагаемой  в  межполюсном  пространстве 
электромагнита,  что  упрощает  эксплуатацию  бетатрона  и  повышает 
надежность его работы; 
-  за  счет  сокращения  спадающей  части  заднего  фронта  импульса  тока 
компенсационной  обмотки  уменьшить  эффективное  значение  тока  этой 
обмотки в 1.5 раза по отношению к эффективному значению тока обмотки 
возбуждения,  что  повышает  технико-экономический  эффект  от 
размагничивания магнитопровода; 
-  реализовать частотный режим работы БРМ. 
9.  Получены  и  экспериментально  проверены  основные  соотношения, 
позволяющие рассчитать с достаточно высокой точностью БРМ. 
10. На  основании  проведенных  тепловых  испытаний  определена  допустимая 
плотность тока в меди обмоток электромагнита, при которой БРМ сможет 
работать в непрерывном и повторно-кратковременном режиме. 
11. На  основании  проведенных  в  диссертационной  работе  теоретических  и 
экспериментальных  исследований  можно  разрабатывать  бетатроны  с 
размагничиванием  магнитопровода,  с  меньшими,  чем  у  классических 
бетатронов,  потребляемой  мощностью  и  массогабаритными  параметрами 
емкостного накопителя и электромагнита. 
12. На  основании  проведенных  в  данной  работе  теоретических  и 
экспериментальных  исследований  разработан,  при  непосредственном 
участии  автора,  выполнен  и  запущен  на  излучение  малогабаритный 
бетатрон  с  размагничиванием  магнитопровода  на  кинетическую  энергию 
ускоренных  электронов 7.6 МэВ,  который  используется  в  НИИ  ИН  при 
ТПУ для проведения физических исследований. 
 
Цитируемая литература: 
 

1.  Kerst D.W., Adams J.D., Koch H.W., Robinson C.S. An 80-Mev model of a 
300-Mev betatron. // Journ. The Reviev of Scientific instruments, volume 21, 
№ 5, p.462-480. 
2.  Kerst D.W., Adams J.D., Koch H.W., Robinson C.S. Operation of a 300 Mev 
betatron. // Journ. Phys. Rev., 1950, volume 78, № 3, p.297. 
3.  Чучалин  И.П.  Разработка  и  исследование  электрических  схем 
импульсного  бетатрона  с  энергией  ускоренных  электронов  до 100 МэВ. 
Диссертация, Томск, 1955. 
4.  Васильев 
В.В., 
Москалев 
В.А., 
Фурман 
Э.Г. 
Бетатрон 
с 
подмагничиванием. // ПТЭ. - 1979. - № 4.С.27-29. 
5.  Ананьев  Л.М.,  Воробьев  А.А.,  Горбунов  В.И.  Индукционный  ускоритель 
электронов – бетатрон. М.: Госатомиздат, 1961. 
6.  Фурман Э.Г. Индукционный ускоритель. Патент № 2173035, 2000. 

 
22
По теме диссертационной работы опубликованы следующие работы
 
1.  Касьянов  В.А.,  Фурман  Э.Г.,  Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Бетатрон  с 
подмагничиванием. // Сборник докладов XVII Совещания по ускорителям 
заряженных  частиц,  ГНЦ  РФ  ИФВЭ,  Протвино, 17-20 октября 2000г. - 
Протвино, 2000. - Т.2. - С.74-77. 
2.  Касьянов  В.А.,  Фурман  Э.Г.,  Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Особенности 
расчета  магнитной  системы  бетатрона  с  компенсационной  обмоткой. // 
Изв. вуз. Физика. - 2001.- №1. С.88-90. 
3.  Касьянов В.А., Рычков М.М., Филимонов А.А., Фурман Э.Г., Чахлов В.Л., 
Чертов 
А.С., 
Штейн 
М.М. 
Экспериментальное 
исследование 
малогабаритного  бетатрона  с  подмагничиванием.//  Сборник  докладов X 
Международного  совещания  по  применению  ускорителей  заряженных 
частиц  в  промышленности  и  медицине,  Санкт-Петербург, 1-4 октября, 
2001г. - М.: ЦНИИ атоминформ, 2001. - С.113-116.  
4.  Касьянов  В.А.,  Фурман  Э.Г.,  Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Бетатрон  с 
подмагничиванием. // ПТЭ. - 2002.- №1. С.5-9. 
5.  Касьянов  В.А.,  Фурман  Э.Г.,  Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Импульсная 
система питания индукционного ускорителя. Патент РФ на изобретение № 
2172574 от 20.08.2001 г. Бюл. № 23. 
6.  Чертов  А.С.  Импульсная  система  питания  индукционного  ускорителя. 
Заявка  № 2000125468 с  приоритетом  от 9.10.2000 г.  Положительное 
решение на выдачу патента РФ. 
7.  Касьянов  В.А.,  Фурман  Э.Г.,  Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Импульсная 
система  питания  индукционного  ускорителя.  Заявка  № 2000124599 с 
приоритетом от 27.09.2000 г. Положительное решение на выдачу патента 
РФ. 
8.  Касьянов  В.А.,  Фурман  Э.Г.,  Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Импульсная 
система  питания  индукционного  ускорителя.  Заявка  № 2000125413 с 
приоритетом  от 9.10.2000 г.  Положительное  решение  на  выдачу  патента 
РФ. 
9.  Чертов  А.С.  Бетатрон  с  подмагничиванием.  //  Изв.  вуз.  Физика. – Деп.  в 
ВИНИТИ 2.02.01, № 280-В2001. 
10. Чертов  А.С.  Применение  постоянного  тока  в индукционных ускорителях 
типа  бетатрон.  //  Изв.  вуз.  Физика. – Деп.  в  ВИНИТИ 2.02.01, № 281-
В2001. 
11. Чертов  А.С.  Системы  питания  для  магнитных  систем  бетатронов  с 
компенсационной  обмоткой.  //  Изв.  вуз.  Физика. – Деп.  в  ВИНИТИ 
2.02.01, № 282-В2001. 
 Furman E.G., Chertov A.S. Equilibrium orbit radius correction in betatron 
with bias. // 7-th International Scientific and Practical Conference of Students, 
Post-graduates and Young Scientists 
Modern Techniques 

 
23
12. Technology″. Tomsk – 2001. - P.58-60. 
13. Chakhlov V.L., Chertov A.S. Betatron with bias and with cathode beam outlet. 
// 7-th International Scientific and Practical Conference of Students, Post-
graduates and Young Scientists ″Modern Techniques and Technology″. Tomsk 
– 2001. - P.60-62. 
14. Чертов А.С. Магнитная система бетатрона с компенсационной обмоткой. 
//  Труды VII-ой  Международной  научно-практической  конференции 
студентов,  аспирантов  и  молодых  ученых  ″Современные  техника  и 
технологии″. Сб. докладов. Томск: Изд-во ТПУ, 2001 - С.204-206. 
15. Чахлов  В.Л.,  Чертов  А.С.  Бетатрон  с  подмагничиванием  и  с  выводом 
электронного  пучка. // Труды VII-ой  Международной  научно-
практической  конференции  студентов,  аспирантов  и  молодых  ученых 
″Современные техника и технологии″. Сб. докладов. Томск: Изд-во ТПУ, 
2001 - С.206-209. 
16. Чертов  А.С.  Распределение  магнитных  потоков  в  магнитной  системе 
бетатрона с подмагничиванием. // Труды VII-ой Международной научно-
практической  конференции  студентов,  аспирантов  и  молодых  ученых 
″Современные техника и технологии″. Сб. докладов. Томск: Изд-во ТПУ, 
2001 - С.209-211. 
17. Фурман 
Э.Г., 
Чертов 
А.С. 
Система 
питания 
бетатрона 
с 
подмагничиванием. // Труды VII-ой Международной научно-практической 
конференции  студентов,  аспирантов  и  молодых  ученых  ″Современные 
техника  и  технологии″.  Сб.  докладов.  Томск:  Изд-во  ТПУ, 2001 - С.211-
214. 
18. Фурман  Э.Г.,  Чертов  А.С.  Коррекция  радиуса  равновесной  орбиты  в 
бетатроне с подмагничиванием. // Труды VII-ой Международной научно-
практической  конференции  студентов,  аспирантов  и  молодых  ученых 
″Современные техника и технологии″. Сб. докладов. Томск: Изд-во ТПУ, 
2001 - С.214-216. 
19. Чертов  А.С.  Результаты  измерения  фокусного  пятна  и  тепловых 
испытаний бетатрона с последовательно-встречным включением обмоток 
возбуждения  и  компенсационной. // Труды VIII-ой  Международной 
научно-практической  конференции  студентов,  аспирантов  и  молодых 
ученых  ″Современные  техника  и  технологии″.  Сб.  докладов. (Томск, 
апрель, 2002 г.) –  в печати. 
20. Рычков  М.М.,  Чертов  А.С.  Конструкции  электромагнитов  бетатронов  с 
последовательно-встречным  включением  обмоток  возбуждения  и 
компенсационной. // Труды VIII-ой Международной научно-практической 
конференции  студентов,  аспирантов  и  молодых  ученых  ″Современные 
техника и технологии″. Сб. докладов. (Томск, апрель, 2002 г.) – в печати. 
 

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Разместите кнопку на своём сайте:
поделись


База данных защищена авторским правом ©dis.podelise.ru 2012
обратиться к администрации
АвтоРефераты
Главная страница