Ускоритель с высоковольтным трансформатором

Ускоритель с резонансным трансформатором.

Ускоритель с повышающим трансформатором.

Ускоритель с индуктивной связью.

Ускоритель с емкостной связью.

Каскадный ускоритель.

Необходимое значение ускоряющего напряжения получают за счет последовательного соединения отдельных выпрямительных секций, подключенных к трансформатору напряжения. При этом связь между каскадами может быть емкостной или индуктивной. Энергия частиц около 1 МэВ.

В основе лежит каскадный генератор, в котором постоянное напряжение создают с помощью схем умножения. При этом за счет накопления заряда на конденсаторе в каждом из полупериодов результирующее напряжение на обмотке трансформатора оказывается в два раза выше. Ускорение частиц происходит в секционированной трубке, которая является нагрузкой в схеме умножения. При этом секции трубки подключаются к отдельным каскадам схемы умножения.

Выходное ускоряющее напряжение получают за счет сложения напряжений отдельных выпрямительных каскадов, имеющих общую индуктивную связь с первичной обмоткой. Питание каскадов осуществляется через общий магнитный поток, образуемый током первичной обмотки трансформатора. Каждый каскад состоит из обмотки трансформатора и подсоединенного к ней выпрямителя. Каскады должны быть электрически изолированы друг от друга и от обмотки трансформатора.

Для упрощения конструкции разработаны ускорители, в которых ускоряющее напряжение со вторичной обмотки трансформатора подается непосредственно на ускоряющую трубку. При этом используют трансформаторы с магнитопроводом и без него.

В трансформаторе без магнитопровода и в первичную и во вторичную обмотки включают конденсаторы, которые вместе с индуктивностью обмотки образуют резонансные контуры. Контуры настраиваются в резонанс с питающим напряжением, что позволяет существенно повысить ускоряющее напряжение. Ускоряющая трубка включается во вторичный резонансный контур. Возможны следующие режимы работы:

– настройка в резонанс первичного контура (первый частный резонанс)

– вторичного контура (второй частный резонанс),

– обоих контуров (основной или индивидуальный резонанс).

Максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора около 1 МВ.

К.п.д. ускорителя с резонансным трансформатором невелик – около 30%. Для его увеличения используют высоковольтный трансформатор с магнитопроводом. При этом первичная обмотка питается от промышленной сети, а ускоряющая трубка подключена ко вторичной обмотке, и на нее подается высокое переменное напряжение (около 1,5 МВ).

Дата добавления: 2014-01-04