Патент на изобретение №2171018
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСКОРИТЕЛЬ С УСТРОЙСТВОМ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПИТАНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к системам высокочастотного питания ускорителей заряженных частиц, конкретно – к системам высокочастотного питания резонансных ускорителей от магнетронов. Технический результат – повышение коэффициента полезного действия за счет сокращения длительности переходного процесса в резонаторной секции. В ускорителе с устройством высокочастотного питания, содержащем магнетрон, подключенный через ферритовый вентиль к резонаторной секции между ферритовым вентилем и резонаторной секцией, установлен проходной резонатор. 1 ил. Предлагаемое изобретение относится к системам высокочастотного питания ускорителей заряженных частиц, конкретно к системам высокочастотного питания резонансных ускорителей от магнетронов. Известно устройство, в котором для развязки магнетронного генератора и резонаторной секции применяется ферритовый циркулятор. В устройстве магнетрон подключен к первому плечу циркулятора, резонансная ускоряющая секция – ко второму плечу циркулятора, к третьему и четвертому плечам циркулятора подключены поглощающие нагрузки [1]. Недостатком устройства является наличие потерь мощности, отраженной от резонаторной секции, во время переходного процесса. Известен ускоритель с устройством высокочастотного питания, содержащий магнетрон, подключенный через ферритовый вентиль к резонаторной секции. Во время переходного процесса отраженная мощность рассеивается в ферритовом вентиле [2]. Недостатком устройства является наличие потерь мощности, отраженной от резонаторной секции во время переходного процесса. При реализации предлагаемого изобретения решается задача повышения КПД ускорителя за счет сокращения длительности переходного процесса в резонаторной секции. Указанный технический результат достигается тем, что в ускорителе с устройством высокочастотного питания, содержащем магнетрон, подключенный через ферритовый вентиль к резонаторной секции, между ферритовым вентилем и резонаторной секцией установлен проходной резонатор. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Магнетрон 1 подключен к ферритовому вентилю 2, и через него – к резонаторной секции 3. Между ферритовым вентилем 2 и резонаторной секцией 3 установлен проходной резонатор 4. Устройство работает следующим образом. Импульсный высокочастотный сигнал от магнетрона 1 через ферритовый вентиль 2 поступает на вход проходного резонатора 4. Этот резонатор является низкодобротным по сравнению с резонаторной секцией 3. В связи с этим проходной резонатор 4 возбуждается за время, существенно меньшее времени возбуждения резонаторной секции 5. В проходном резонаторе устанавливается режим стоячей волны с амплитудой, превышающей амплитуду падающей волны в 2-2,5 раза [3]. Волна, отраженная от резонансной системы, включающей резонаторную секцию 5 и проходной резонатор 4, представляет собой суперпозицию противофазных волн – отраженной от отверстий связи проходного резонатора 4 с передающей линией и “просачивающейся” через это отверстие. Ее амплитуда, определяемая в начале периода накопления амплитудой “просачивающейся” волны, возрастает практически мгновенно до максимального значения. По мере накопления энергии в резонаторной секции 5 амплитуда отраженной от резонансной системы волны убывает быстрее, чем амплитуда отраженной волны в системе без проходного резонатора 4. Это указывает на сокращение длительности переходного режима в резонаторной секции 3. Оценки показывают, что постоянная времени переходного процесса может сокращаться в 2-3 раза, при этом потери, связанные с рассеянием энергии в проходном резонаторе, не превышают единиц процентов. Ферритовый циркулятор 2, как и в прототипе, выполняет функцию развязывающего устройства магнетрона 1 и резонаторной секции 3, обладающей высокой добротностью. Предлагаемое устройство позволяет сократить длительность переходного процесса в 2-5 раза, что приводит к увеличению на 40-60% полезной части высокочастотного импульса, используемой на ускорение частиц. Источники информации 1. Ворогушин М. Ф. , Малышев В.Н. Высокочастотное питание резонаторных ускорителей прикладного назначения. – М.: Энергоатомиздат, 1989, с.169-173. 2. Зверев Б.В., Собинин Н.П. Электродинамические характеристики ускоряющих резонаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1993, с.200-204. 3. Бараев С.В., Коровин О.П., Минькин К.Г. Способ эффективности передачи энергии в резонатор – ЖТФ, т.53. 2, с.413-415. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.11.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 11-2003
Извещение опубликовано: 20.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
