CC BY
12
И 3 В I: С Т И Я
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 122
ИОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА УСКОРИТЕЛЯ ОД НО ПОЛЯРНЫМ И
ИМПУЛЬСАМИ
В. л. КОЧЕГУРОВ, В. М. КУЗНЕЦОВ, И. II. ЧУЧЛЛИН
Для импульсного возбуждения электромагнита ускорителя широко используется разряд батареи конденсаторов [1- 6|. При этом для уменьшения потребляемой мощности обычно используют перезаряд конденсаторов либо через электромагнит [1], либо через дополнительный дроссель [2]. В обоих случаях в разрядном контуре имеются дополнительные потери энергии, связанные с перезарядом конденсаторов, поскольку во время перезаряда ускорения частиц не происходит.
В бетатроне с энергией ускоренных электронов 80 Мэв и импульсным возбуждением электромагнита ¡3] производится переключение полярности конденсаторной батареи после каждого разрядного цикла механическим переключателем с тем расчетом, чтобы использовать разрядные и перезарядные циклы для ускорения. Но при больших частотах импульсного возбуждения электромагнита механическое переключение представляет значительные трудности, а иногда и вовсе неосуществимо. В данной статье предлагается более совершенный ионный переключатель для однополярного импульсного возбуждения электромагнита ускорителя.
Идея ионного переключателя очень проста. Конденсаторная батарея С (рис. П заряжается от управляемого выпрямителя 1 до положительного напряжения -{- ис. Затем через коммутирующие приборы
Лх и Л2 б период — и батарея разряжается на электромагнит и перезаряжается до напряжения - к-ис> где к—коэффициент, учитывающий потери в контуре. Выпрямитель 2 за время —подзаряжает конденсаторы до напряжения - - ис.
После перезарядки и подзарядки конденсаторная батарея снова в период t■л--fi разряжается на электромагнит через приборы Лг\\ЛК до напряжения к С/с. В дальнейшем осуществляется вновь подзарядка батареи от выпрямителя 1, происходит разряд конденсаторов через Лх и Л2 и т. д. При этом в обмотке электромагнита А возбуждаются импульсы тока одной полярности.
Применение ионного переключателя ведет к некоторому усложнению схемы питания электромагнита по сравнению с схемами [1, 2, 4 -6].
Во-первых, в два раза увеличивается число коммутирующих приборов. Однако условия их работы в данной схеме значительно облегчаются за счет снижения вдвое анодного напряжения на каждом приборе. Во-вторых, несколько усложняется схема управления выпрямителем, который должен подзаряжать конденсаторы поочередно напряжением разной полярности. Но вместе с указанными недостатками ионный переключатель позволяет использовать для ускорения частиц обе полуволны тока, как разрядную, так и перезарядную, т. е. увеличить вдвое число циклов ускорения, что в свою очередь увеличивает в два раза среднюю интенсивность излучения ускорителя при той же потребляемой мощности.
Принципиальная схема выпрямителей для случая трехфазного двухполупериодного выпрямления имеет вид (рис. 2), где вентили пря-
Рпс. 2.
•мого моста заряжают батарею конденсаторов до положительного, а -вентили обратного до отрицательного напряжений.
Предлагаемая схема получения однополярных импульсов тока пригодна не только для возбуждения электромагнитов ускорителей, но может также найти применение в других физических установках, где требуется создание однонаправленных импульсных магнитных полей.
/1HTEPATYPA
1. Gcttino J. A. Engineer, 191. -Vs 4967, 440, 1951.
2. Jones W. B., Kratz H. R.. Liiwson J. L., M i 11 e r D. H„ M i 1 1 c r R. I) . R a g a n G. L. Rouvina J. and Voorhies H. G., R. S. 1., 26, № 9. 809, 1955.
Kcrst D. W., A d a m s G. D., K o c ii II. W. and Robinson G. S.. R. S. 22, <№2t 1950.
4. M c F a r 1 a n e \\\, B a r d e n S. E. and Old ro v d D. L. Nature, 176. № 4484, 666, 1955.
5. G o \v a r d F. K., L a \v s o n J. D., W i 1 k i n s J. J. a n d C a r r u t h e r s, Proo of the Inst. El. Eng., 97, № 108, 329, 1950.
6. G ra u e r C. T., El. Eng., 72, 212, 1953.
