Выпускное окно ускорителя электронов

I

Изобретение oi;ftQCHTCH к ускорительной технике, в частности к ускорйтелям электронов с выводом пучка ускоренных электронов в атмосферу, и может быть использовано преимуще .ственно в радиационной технологии.

Все известные выпускные окна ускорителей электронов для радиационной технологии выполняются в виде металлической фольги, вакуумно-Плотн установленной на вакуумной камере развертки пучка 1 .

Однако увеличение ширины вьшускного окна, несмотря на обеспечение равномерности распределения пучка,приводит к ужесточенмо условий работы фольги как по тепловому режиму,так и по механической прочности, т.к. удлиняется путь для теплопередачи на фланец и увеличивается механическая нагрузка от атмосферного давления. Для устранения этих трудностей фольга снабжается опорной решеткой.

Известно устройство выпускного окна, содержащее фольгу, снабженную опорной решеткой в виде опорных элементов, скрепленных с рамкой, и устройство охлаждения в виде водо-охлаждающих полостей рамки 2.

К недостаткам известных устройств следует отнести то, что даже при оптимальном выборе материала и геометрии опорной решетки- и фольги, перепад температур по опорным элементам составляет 50-70°С,а температура фольги в наиболее удаленных от опорньк элементов точках при этом достигает, 300-400°С, что ведет, как известно, к.существенному снижению ее механической прочности, а отсюда к малому сроку службы вьтускного окна и увеличеннво простоев радиационной установки для смены фольги.

Целью изобретения является увеличение срока службы фольги путем улучшения условий теплоотвода с нее. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство выпускного окна с опорными элементами введены теплозы трубки,, испаритель ные зоны которых совмещены с опорными элементами, а зоны охлазкдення выполнены по обеим сторонам от опорных элементов в эвДе общих дЛя всех трубок каналов, имеющих теплопроводящую стенку,смежнздо с водоохла дающими полостями рамки., Кроме того, обращенные к пучку по верхности опорных элементов плакированы титаном. Предлагаемое вьшускное окно изо бражено на чертеже. Д фланцу 1 вакуумной камеры развертки пучка 2 через уплотнитель 3 с помощью болтов .4 вакуумно-плотно прикрепляется опорная решетка 5. На решетку уложена фольга 6 и уплотнена через уплотнитель 7 прижимным фланце 8, В опорной решетке в качестве несу щих и теплоотводящих опорных элементов установлены трубки 9, внутри которых расположены фитили 10,например , из кварцевого волокна.Опорные элементы являются испарительными зонами тепловых трубок. Рамка 11 опорной решетки по длинной стороне снабжена двумя парами каналов. Внутренние каналы 12 (общие для всех трубок ) являются двусторонним конденсатором для тепловых трубок и вме те с наружными каналами 13, по которым циркулирует охлаждающая жидкость (например, вода, образуют теплообмен ник. Устройство позволяет снизить перепад Температур по опорным элементам до 1-2° С, и таким образом, понизить максимальную температуру фоль ги на 50-70°С,тем самым уменьшить сншсение ее механической прочности Чз-занагрева. С помощью опорных элементов, явля ющихся испарительной зоной тепловых Труб, работающих на общий конденсатор Достигается автоматизм равномерного Теплосъема с разных участков выпускНого окна благодаря увеличению тепло вого потока по тому опорному элементу , который из-за неравномерности электронного пучка оказался в более Тяжелых температурных условиях, в результате чего выравнивается температура во всей длине выпускного - fef--. 94 Эффект тепловой трубы, i-де материал ее стенки не участвует . liepeдаче тепла, позволяет выполнять опорные элементы из материала, к которому не предъявляется Т)еб()ва11ий, например, высокой теплопроводности. В таких условиях может использоваться нержавеющая сталь, которая имеет хорошие механическую прочность, радиационную стойкость и малое газовыДеление , Плакировка обращенной к пучку поверхности опорных элементов титаном ;(в этом случае опорные элементы можно выполнять из меди) позволяет снизить тепловую нагрузку на решетку, так как в случае облучения титана электронами энергия поглощаемых частиц расходуется в большей степени на испарение атомов титана (минуя жидкую фазу) , которые уносят поглощенную энергию в обьем камеры развертки , выполняя при этом одновременно функции сорбции остаточных газов. Кроме того, каналы теплообменника в райке, по которым циркулирует охлажждающая вода, могут быть выполнены большего сечения, что снижает вероятность засорения, поэтому допускает менее тонкую очистку воды и повышает надежность работы системы охлаждения. Формула изобретения Выпускное окно ускорителя электронов , содержащее фольгу, снабженную опорной решеткой в виде опорных элементов, скрепленных с рамкой, и устройство охлаждения в виде водоохлаждающих полостей рамки,о т л ичающееся тем,что,с целью увеличения срока службы фольги путем улучшения условий теплоотвода с нее, в устройство введены тепловые трубки , испарительные зоны которых совмещены с опорными элементами, а зоны охлаждения выполнены по обеим сторонам от опорных элементов в виде общих для всех трубок каналов, имеющих теплопроводящую стенку, смежную с водоохлаждаемыми полостями рамки. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что обращенные к пучку поверхности опорных элементов плакированы титаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лкулов В.В. и др. Выпускные устройства высоковольтных ускорителей электронов. Тезисы докладов. Всесоюзного научно-технического

семинара Применение мощных источников ионизирующего излучения в радиационной технике ВДНХ, с. 61-62, М., 1976.

2. Патент США 3.469.139, кл. 313-74, 1969,