+ All Categories
Home > Documents > Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет...

Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет...

Date post: 06-Jul-2018
Category:
Upload: cristian-liviu
View: 233 times
Download: 0 times
Share this document with a friend

of 14

Transcript
  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    1/14

    И З Е С Т И Я

    TOMCKOl O О Р Д Е Н А

    Т Р У д о в о г а К Р А С Н О Г О

    3HAMEHi- 1 П О J l И Т Е х н и ч r : С К О I О

    Т О М 87

    И Н С Т И Т У Т А

    и м е н и

    К И Р О В А H 57

    Р А С Ч Е Т Э Л Е М Е Н Т О С Х Е М Ы И Н Ж Е К u . и и

    Э Л Е К Т Р О Н О В

    В

    Б Е Т А Т Р О Н Е

    Р А З И Н

    ( П р е д с т а в л е н о

    н а у ч н ы м

    с е м и н а р о м ф и з и к о - т е х н и ч е с к о г о ф а к у л ь т е т а )

    в к а ч е с т в е т и п о в о й с х е м ы и н ж е к ц и и б е т а т р о н а х К О Н С Т Р У К Ц И И Т П I I

    п р и н я т а

    с х е м а ,

    и з о б р а ж е н н а я

    р и с .

    1

    Т а к а я с х е м а п р и м е н я е т с я

    с л у ч а е .

    е с л и ч а с т о т а п о в т о р е н и я

    и м п у л ь с о в

    р а з р я д н о й

    ц е п и

    р а в н а ч а с т о т е

    п и т а ю -

    щ е г о

    з а р я д н ы й т р а н с ф о р м а т о р

    Т т о к а .

    С х е м а р а б о т а е т с л е д у ю щ и м о б р а з о м . З а р я д к а

    к о н д е н с а т о р о в

    ф о р м и

    р у ю щ е й

    л и н и и

    Ф Л

    п р о и з в о д и т с я

    п о л о ж и т е л ь н о й п о л у в о л н о й н а J ] р ю к е н и я

    з а р я д н о г о т р а н с ф о р м а т о р а Т 3 ч е р е з в е н т и л ь В Г , з а р я д н о е с о п р о т и в л е н и е

    R

    s

    п е р в и ч н у ю о б м о т к у и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а И Т . З а т е м , Ш Г Д 3

    а н о д е

    в е н т и л я

    В Г

    и м е е т м е с т о

    о т р и ц а т е л ь н а я п о о т н о ш е н и ю {

    п о т е н

    ц и а л у з е м л и п о л у

    в о л н а н а п р я ж е н и я ,

    п р о и с х о д и т р а з р я д ф о р м и р у ю щ е й

    н и и

    Ф Л п е р в и ч н у ю

    о б м о т к у

    и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а И Т ч е р е з

    К О М М У Т И Р У Ю Щ И Й т и р а т р о н Т Г

    ( п р и п о д а ч е е г о с е т к у

    у п р а в л я ю щ е г о

    Ю Ш У J J ь с а ) .

    в г

    т ; ~

    z ~ ~ 1 1

    т r ·

    Л а т р - 2

    -.;:-

    Г П i 1

    Р и с .

    1

    П р и

    Э Т О М в о В Т О р И Ч Н О i i

    о б м о т к е

    и м п у л ь с н о г о

    т р а н с ф о р м а т о р а

    liT В О о I Ш

      { а е т

    К О Р О Т К И Й

    и м п у л ь с

    в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я ,

    п о д а в а е м ы i i э , т е к т р о д ы

    э л е к т р о н н о й П У U I К И б е т а т р о н а И . l и с и н х р о т р о н а .

    164

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    2/14

    П р и

    п р а в и л ь н о й ф а з и р о в к е о п и с а н н о й в ы ш е ) п р о ц е с с ы

    з а р я д н о й

    р а з р я д н о й

    ц е п я х

    п р о т е к а ю т р а з л и ч н ы е

    м о м е н т ы

    в р е м е н и м о г у т

    б ы т ь

    р а с с м о т р е н ы р а з д е л ь н о . В о з м о ж н о с т ь р а з д е л ь н о г о

    р а с с м о т р е н и я о п р а в д ы -

    \

    \ 1

    \ ~

    . /

    /

    , ./ ,_/

    '

    (

    /

    /

    I t

    J109- -

    U

      -

      ~ _ ~ _

    Р и с . 2. J At

    ---

    т о к к а т у ш к а х

    э л е к т р о м а г н и т а .

    И м

    н а п р я -

    ж е н и е э л е к т р о м а г н и т е . -- н а п р я ж е н и е е м к о с т и

    Б а е т

    т а к ж е

    о б с т о я т е л ь с т в о , ч т о

    д л и т е л ь н о с т ь

    п р о ц е с с о в

    о б е и х ц е п я х

    р е з к о р а з л и ч н а .

    И з м е н е н и е

    н а п р я ж е н и я ф о р м и р у ю щ е й

    л и н и и п р и п р а -

    Б И Л Ь Н О Й ф а з и р о в к е и м е е т В И Д , и з о б р а ж е н н ы й р и с . 2.

    Р а с ч е т э л е м е н т о в р а з р я д н о й

    ц е п и

    в р ю р я д н у ю ц е п ь в х о д я т э л е м е н т ы : ф о р м и р у ю щ а я л и н и я Ф J I ,

    л ь с н ы й т р а н с ф о р м а т о р И Т с о п р о т и в л е н и е м д л я с о г л а с о в а н и я в о л -

    н о в о г о

    с о п р о т и в л е н и я

    л и н и и

    н а г р у з к о й к о м м у т и р у ю щ и й

    т и р а т р о н Т Г .

    С л е д у е т о т м е т и т ь ,

    ч т о з д е с ь

    м ы б у д е м

    р а с с м а т р и в а т ь р а с ч е т

    с е т о ч н о й

    у п р а в л я ю щ е й

    ц е п и т и р а т р о н а Т Г ,

    т а к

    к а к л и т е р а т у р е

    ,l,

    2 3] и м е ю т с я

    д о с т а т о ч н о п о л н ы е с в е д е н и я э т о м у в о п р о с у о д н а к о у к а ж е м ч т о

    п р и

    р а с ч е т е д о л ж н о б ы т ь в ы п о л н е н о

    о д н о

    в а ж н о е д л я с х е м ы

    и н ж е к ц и и

    т р е б о -

    в а н и е , и м е н н о : р а з б р о с с р а б а т ы в а н и я т и р а т р о н а в р е м е н и д о л ж е н

    п р е в ы ш а т ь

    с о т ы х

    д о л е й

    м и к р о с е к у н д ы .

    П р о б л е м а

    в п у с к а

    э л е к т р о н о в у с к о р и т е л ь н у ю

    к а м е р у

    б е т а т р о н а

    : r я е т с я

    о д н о й

    в а ж н е й ш и х

    р я д у

    п р о б л е м

    т е х н и к и

    и н д у к ц и о н н о г о

    у с к о -

    р е н и я .

    В п е р в ы х б е т а т р о н а х п р и м е н я л и с ь р а з л и ч н ы е м е т о д ы ф о р м и р о в а н и я

    н а п р я ж е н и я

    э л е к т р о д а х э л е к т р о н н о й п у ш к и .

    В

    п о с л е д н и х у с к о р и т е л ь н ы х у с т а н о в к а х д л я э т о й

    ц е л и

    п р и м е н я л с я в о з -

    д у ш н ы й

    т р а н с ф о р м а т о р , п е р в и ч н у ю о б м о т к у к о т о р о г о

    р а з р я ж а л с я

    ч е р е з

    к о м м у т и р у ю щ и й р а з р я д н ы й п р и б о р

    з а р я ж е н н ы й к о н д е н с а т о р . Н а в ы в о д а х

    в т о р и ч н о й

    о б м о т к и в о з д у ш н о г о т р а н с ф о р м а т о р а п о л у ч а л с я и м п у л ь с д о с т а -

    т о ч н о й а м п л и т у д ы о п р е д е л е н н о й д л и т е л ь н о с т и .

    В

    1948

    к а ф е д р е т е х н и к и

    в ы с о к и х

    н а п р я ж е н и й Т о м с к о г о п о л и т е х -

    н и ч е с к о г о и н с т и т у т а

    б ы л а

    в ы с к а з а н а

    м ы с л ь в о з м о ж н о с т и

    п р и м е н е н и я д л я

    ф о р м и р о в а н и я и м п у л ь с а

    н а п р я ж е н и я

    ф о р м и р у ю щ е й и с к у с с т в е н н о й л и н и и

    и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а ж е л е з н ы м с е р д е ч н и к о м п о д о б н о т о м у , к а к

    э т о д е л а е т с я р а д и о л о к а ц и о н н о й т е х н и к е м о д у л и р у ю щ и х у с т р о й с т в а х .

    В 1949-1950

    г г . п о я в и л и с ь

    с в е д е н и я

    п р и м е н е н и и

    п о д о б н о й

    с х е м ы д л я

    т а н и я э л е к т р о д о в э л е к т р о н н о й

    п у ш к и б е т а т р о н а

    [4

    5].

    Н а

    к а ф е д р е э т а п р о б л е м а

    т а к ж е б ы л а

    р а з р е ш е н а .

    Н и ж е

    п р и в о д и т с я :

    р а с ч е т

    и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а ж е л е з н ы м с е р д е ч н и к о м ф о р м и р у ю

    щ е й и с к у с с т в е н н о й л и н и и д л я ф о р м и р о в а н и я и м п у л ь с а н а п р я ж е н и я н а э л е к -

    т р о д а х

    э л е к т р о н н о й п у ш к и .

    65

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    3/14

    С л е д у е т

    о т м е т и т ь , ч т о м е т о д и к а р а с ч е т а

    к о н с т р у и р о в а н и я

    И Т

    IIO. IY-

    ч и л а

    р а з в и т и е

    ц е л о м р я д е р а б о т [6--11

    д р . ]

    в

    н а с т о я щ е й с т а т ь е

    и с п о л ь з у ю т с я р е з у л ь т а т ы

    э т и х р а б о т ,

    н а о с н о в а Н И I 1

    к о т о р ы х

    н а м и

    р а з р а б о т а н а м е т о д и к а р а с ч е т а

    и м п у л ь с н о г о

    т р а н с ф о р м а т о р а

    Д . : I Я

    э л е к т р о н н о й п у ш к и б е т а т р о н а . В о с н о в у р а с ч е т а б ы л и п о л о ж е н ы . I e -

    д у ю щ и е

    т р е б о в а н и я :

    1. А м п л и т у д а и м п у л ь с а н а п р я ж е н и я д о л ж н а

    б ы т ь м е н е е 60

    к в ,

    TOj,

    и м п у л ь с е

    п о р я д к а

    1-.;-3

    2.

    Ф о р м а

    и м п у л ь с а

    д о л ж н а

    б ы т ь

    TaKoii,

    ч т о б ы

    п р и

    н а п р я ж е н и и .

    б . Ш З -

    1-:0 11 м а к с и м а л ь н о м у и м е л и с ь у ч а с т к и в о з р а с т а ю щ и м н а п р я ж е Н l l е м

      ) о л ь ш о i i к р у т и з н ы .

    3. Д л и т е л ь н о с т ь и м п у л ь с а д о л ж н а б ы т ь м и н и м а л ь н о й , в о з м о ж н о й }l .IH

    п о л у ч е н и я

    у к а з а н н о г о н а п р я ж е н и я

    п о р я д к а

    н е с к о л ь к и х

    м и к р о с е к у н д

    З н а ч и т е л ы l O м е н е е

    ж е с т к и е т р е б о в а н и я о т н о ш е н и и ф о р м ы

    т р а н с ф о р

    м и р у е м о г о и м п у л ь с ] ш ш р я ж е н и я

    с р а в н е н и ю

    т р е б о в а н и я м и р а д и о л о

    к а ц и о н н о й т е х н и к е

    п о з в о л и л и

    с п р о е к т и р о в а т ь

    и з г о т о в и т ь

    и т Б О Л Ь Ш И : : 1

    к о э ф ф и ц и е н т о м т р а н с ф о р м а ц и и . Д л я и з г о т о в л е н и я с е р д е ч н и к а о к а з а л о с ь

    в о з м о ж н ы м

    п р и м е н е н и е

    о б ы ч н о й

    т р а н с ф о р м а т о р н о й с т а л и м а р к и

    Э

    42 1 0. 1-

    щ и н о й 0,35 , м , м .

    В к а ч е с т в е к о м м у т и р у ю щ е г о п р и б о р а п р и м е н е н т н р а т р о н

    т и п а

    Т Г И - 2 0 0

    а н о д н ы м н а п р я ж е н и е м 3.5 д о п у с т и м о й а м п л и т у д о i j

    т о к а

    200

    Р а с ч е т

    И Т

    Ж ( . Н ~ З Н b l М

    с е р д е ч н и к о м

    п р о и з в е д е н

    с л е д у ю щ е м

    1 I 0 Р Я Д К l .

    И с х о д н ы е

    д а н н ы е

    д л я

    р а с ч е т а

    1. Д л я

    р а с ч е т а с е р д е ч н и к а И Т

    н е о б х о д и м о

    и м е т ь

    з а в и с и ы о с т ь : : 1 Э l l I И · j -

    Hoii п р о н и ц а е м о с т и IL: ч а с т н о м ц и к л е н а м а г н и ч и в а н и я п р и р а щ е Н I I Я

    и н д у к ц и и

    Д В е

    п р и у н и п о л я р н о м н а м а г н и ч и в а н и и .

    Т а к

    к а к м а г н и т н а я х а р а к

    т е р и с т и к а с и л ь н о й с т е п е н и з а в и с и т в е л и ч и н ы в о з д у ш н о г о з а з о р а

    м а г н и т н о й ц е п и , т о и з м е р е н и я п р о и з в о д и л и с ь н е п о с р е д с т в е н н о о д н о м

    с е р д е ч н и к о в , и з г о т о в л е н н ы х Д J I Я И Т . П о л у ч е н н а я и з м е р е н и i i 3 R Н I 1 С И М О П Ъ

    J'I )

    15

    1

    5

    о

    _ J

    L _ -  - - I LI

    1 2 0 0 О 3 4 5

    6 0 0 0 г с

    Р в е .

    :3

    п р и в е д е н а н а р и с . 3. Д л я у м е н ь ш е н и я р а з м е р о в с е р д е ч н и к а l . l t д j i : j о р а л )

    б о л ь ш и е п р и р а щ е н и я и н д у к ц и и и м п у л ь с . П р и м а г н и т н ы х и з м е р е н и я х

    б ы л о у с т а н о в л е н о ,

    ч т о

    о с т а т о ч н а я и н д у к ц и я м о ж е т

    Д о с т и г н у п ,

    в е л и ч и н ы

    :3 г с .

    Р а з м а г н и ч и в а ю щ е е д е i i с т в и е в и х р е в ы х т о к о в в е д е т к H e p a B H o ~ 1 t P H O ~ I Y

    р а с п р е д е л е н и ю

    и н д у к ц и и

    с е ч е н и ю л и с т а с т а л и в с л е д с т в и е

    э т о г о I < Р Ш {

    л и с т а п р и

    з н а ч и т е л ь н ы х

    п р и р а щ е н и я х

    и н д у к ц и и

    и м п у л ь с

    б ы с т р о

    н а с ы -

    l Б С

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    4/14

    щ а ю т с я .

    Э т о

    я в л е н и е OI{ з ы в а е т

    в р е д н о е д е й с т в и е р а б о т у с е р д е Ч Н И I { а ,

    п о э т о м у

    о ч е н ь б о л ь ш и е

    п р и р а щ е н и я

    и н д у к ц и и

    п р и н и м а т ь н е л ь з я .

    В д а н н о м

    р а с ч е т е , у ч е т о м

    н а л и ч и я

    о с т а т о ч н о й

    и н д у к ц и и В О З М О Ж I I О С Т И

    м а л о г о

    н а с ы щ е н и я

    п р и б о л ь ш и х п р и р а щ е н и я х и н д у к ц и и ,

    п р и н я т о -< 6000 г с .

    2.

    П е р в и ч н о е н а п р я ж е н и е о п р е д е л я е т с я

    д о п у с т и м ы м

    н а п р я ж е н и е м

    а н о д е т и р а т р о н а Т Г И - 2 0 0 , р а в н ы м

    3,5 к в .

    П р и р а з р я д е ф о р м и р у ю ш , е й

    и с к у с с т в е н н о й л и н и и с о п р о т и в л е н и е , р а в н о е в о л н о в о м у с о п р о т и в л е н и ю

    л и н и и , н а п р я ж е н и е и м п у л ь с е р а в н о п о л о в и н е н а п р я ж е н и я , д о к о т о р о г о

    л и н и я б ы л а

    з а р я ж е н а .

    Н а

    о с н о в а н и и

    э т о г о

    п р и н я т о

    и

    1750

    3. В т о р и ч н о е н а п р я ж е н и е и = 60 1

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    5/14

    , \ 1 0 С Т И р , / { , н е . ' I И Ч И Ю i к о т о р о Н

    з а в и с и т п о с т о я н н о i i

    в р е м е н и п и х р е н ы х

    j 'OKOB:

    . и д е е к .

    О Т Н О С И П ' . ' J I , н а я Л , . '

    И П ' . / I ь н о с т ь

    и м п у л ь с а :

    _

    u

    u

    4--

    -

    К а ж у щ а я с я I J Р О Н И Щ l е м о с т ь Н Ы Ч И С J l я е т с я 110 ф о р м у л е :

    1-L

    I ,>_

    ll

    О т в е л и ч и н ы

    t {

    з а н и с и т

    в е л и ч и н а

    к а . ж у щ е i i с я И Н Д У К Т И В Н О С Т И

    п е р в и ч н о i i

    о б м о т к и , з н а ч е н и е К О Т О Р О Й

    м о ж е т б ы т ь

    н а й д е н о у с л о в и й и с к а ж е н и я

    п л о с к о i i

    ч а с т и

    и м п у л ь с а

    19 101

    с л е д у ю щ и м

    о б р а з о м .

    Д л я

    р а с с м о т р е н и я

    п р о ц е с с о в п р и т р а н с ф о р м а ц и и

    э т о й ч а с т и и м п у л ь с а и с п о л ь з у е т с я э к в и в а

    . l е н т н а я

    с х е м а р и с . 5 г д е - г е н е р а т о р

    п р я м о у г о л ь н ы х

    и м п у л ь с о в ( ф о р м и

    р у ю щ а я

    и с к у с с т в е н н а я

    / I Ю Ш Я ) ,

    и м е ю щ и й

    в н у т р е н н е е с о п р о т и в л е н и е

    ( р а в н о е в о л н о в о м у

    с о п р о т и в л е н и ю

    л и н и и ) ,

    LJ{

    - к а ж у щ а я с я И Н Д У К Т И В Н О С Т Ь

    п е р в и ч н о i i о б м о т к и

    И Т ( у ч и т ы в а ю щ а я

    р а з м а г н и ч и в а ю щ е е д е й с т в и е в и х р е -

    в ы х

    Т О К О В ) ,

    Я , /

    У " ] - п р и в е д е н н о е

    {

    п е р в и ч н о i

    о б м о т к е

    с о п р о т и в л е н и е

    1 2 п "

    HR Г Р У З К И

    в т о р и ч н о i i

    ц е п и И Т .

    F/

    r

    / - к

    Р и с . 5

    Д . I Я н р a r З И J l ь н о i i р а б о т ы л ш и и

    н е о б х о д и м о

    с о г . r a с о в а н и е В О . Н ( ) I Н Я О

    ( ' о п р о т и в . r r е н и я

    л и н и и п р и в е J ~ е н н ы м с о п р о т и в . ' ( ' н и е м н а г р у з к и ,

    Д О . 1 Ж Н О

    n Ь П ) в ы п о л н е н о р а в е н с т в о :

    R

    1

    Я

    IIp l

    1 1 0 д а ч е I I Р Я М О У J ' О J l Ь Н О Г О и м п у л ь с а

    н а I I р я ж е н и я

    в х о д с х е м ы р и с . 5

    } l R п р я ж е н и е Н ( 1 Г Р У З l { е б у д е т

    и з м е н я т ь с я з а к о н у

    == и

    1 ' Д е

    и

    - -

    н а ч а л ь н о е l I а l l р я ж е н и е .

    Т ( 1 1 { к а к о б ы ч н о

    И Т

    l JS

    t

    J k ( Р ; J - П н ' )

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    6/14

    - г о

    " О Н Ц У и м п у л ь с а

    н а п р я ж е н и е н а г р у з к е б у д е т

    и м е т ь в е л и ч и н у :

    Т а к h jK п р и t ~ и , / = , т о

    u

    '-U

    = ~ H

    и

    t

    u

    R

    1

    R

    H

    '

    Lf

    +

    П р и с о ( ) , ' ю д е н и и У С Л О В И Я

    с о г л а с о в а н и я

    Я

    = , . /

    _

    tuR

    l

    j

    2Lf(

    О т с ю д а

    = и &

    '{ 2 -

    .

    II

    В е л и ч и н а

    к а ж у щ е й с я

    и н д у к т и в н о с т и

    L ( н е п о с р е д с т в е н н о

    с в я з а н а

    К О Н С Т -

    р у к т и в н ы м и п а р а м е т р а м и И Т с л е д у ю щ и м

    о б р а з о м :

    Lf(

    =

    4 2 ' ~ l ё S ж l . f ( 10:1

    l J/c

    г д е < L ' J - Ч И С 1 0

    в и т к о в

    п е р в и ч н о i 1 о б м о т к и ,

    SJ /

    -

    с е ч е н и е с е р д е ч н и к а

    с . м ; 2 ,

    l ж - д л и н а

    с р е д н е й

    л и н и и с м ,

    L /{

    -

    JttK21i.

    С д р у г о \ с т о р о н ы ,

    ч е р е з

    н е к о т о р ы е

    э т и х

    к о н с т р у к т и в н ы х

    liapaMeTpOB

    : 3 ы р а Ж < l е т с я

    п р и р щ е н и е и н д у к ц и и и м п у л ь с :

    З д е с ь

    к о э ф ф и ц и е н т

    Il

    u

    =

    1 - 0,5

    J'll

    у ч и т ы в а е т

    н е б о л ь ш о е с н и ж е н и е

    п л о с к о й

    ч а с т и и м п у л ь с а , в ы з в а н н о е д е й с т в и е м

    н а м а г н и ч и в а ю щ е г о

    т о к а с е р д е ч н и к а .

    И с п о л ь з у е м

    и м е ю щ и е с я

    ф о р м у л ы с л е д у ю щ и м

    о б р а з о м .

    И с к л ю ч а я

    W

    J

    J J З п р и в е д е н н ы х

    в ы ш е

    у р а в н е н и й , п о л у ч и м :

    И З ' ё l T O Г O

    у р а в н е н и я

    н а х о д и м

    о б ъ е м

    ж е л е з а :

    S

    l

    V =

    (_ 29

    k l 1 . Ч н ' J i . . ) : 41t L,{. l() .

    ) / .)/( 1 В L (

    С

    \ ' ч е Т О : \ 1

    J { О Э ф ф И I ~ и е н т а

    з а п о л н е н и я

    ж

    <

    1

    о б ъ е м

    с е р д е ч н и к а :

    v=_V:Z/

    C

    ж

    Д а : I е Е : ' в ы б и р а е м

    р а з м е р ы

    о к н а

    д л я

    р а з м е щ е н и я о б м о т о к , и с х о д я д а н н ы х

    э ; е к т р и ч е с к о й п р о ч н о с т и и з о л я ц и о н н ы I x м а т е р и а л о в т р а н с ф о р м а т о р -

    н о м м а с л е :

    1) д о п у с т и м ы i i г р а д и е н т н а п р я ж е н и я в д о л ь о б м о т к и - 4 К В / С М ,

    2

    П р О Ч I I О С Т Ь

    п о в е р х н о с т и л а к о т к а н и м а с л е - 20 l{fJ'CJd,

    169

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    7/14

    п р О Ч Н О C l Ъ ,I(JKOTK(JIIII--I0 Ж . Н ,

    4 п р о ч н о с т ь т р а н с ф о р м а т о р н о г о м а с а 40 / { В 01

    1

    Н Ь С О Ю I Х

    н а п р я ж е н и я х В Ы Г О Д Н О к а р к а с о б м о т о к с д е л а т ь Ц И Л И Н Д р Н Ч l ' l '

      { I 1 М ( К Р У Г Л Ы М ) , с е ч е н и е ц е н т р а л ь н о г о к е р н а с е р д е ч н и к а

    б р о н е в о г о

    т и п а к в а д р а т н ы м

    ______

    1

    ______

    f 2010 - a / ~

    З н а я р а з м е р ы о к н а , н е т р у

    д н о с о с т а в и т ь

    у р а в н е н и е , с в я з ы в а Ю . щ е е о б ъ е м

    с е р д е ч н и к а

    с е ч е н и е м ц е н т р а л ь н о г о к е р н а

    ( р и с .

    6)

    -\ O.207V S+ /)

    25

    \/ -

    о б ъ е м с е р д е ч н и к а

    CAt:;.

    5 с е ч е н и е

    н е н т р а л ы l O Г О

    c . и ~ ,

    1,

    d - р а з м е р ы ( Н , н а

    с м ,

    I ш й д е н н ы t '

    и з у с л о в и i

    Э . ' I е к т р и ч е с к о i ' 1

    п р о ч

    н о с т и

    О . 2 0 Т S Ч . l t ' Н ,

    ч и т ы в а ю щ и й у н е О I И ч е н и е

    Ш И Р l , l Н Ы

    ol\l-Ia В С ' l е Д l ' т в и е

    TOI U.

    ч т о

    п о и м е н я е т с я к р у г . ы Н

    j l r : И I i J i Р Н Ч Е ' С К I I i \ к а р к а с , ' U I Я

    о б ~ Ю Т ( ) I (

    ( р и с . 7).

    а : { 3

    8

    =: а

    ~ - I ::: 0 2070 =0 202

    s

    PI IC 7

    I Ipll

    3 е д l '

    Н l l O е В b l ш е у р а В Н l ' н и е

    : з а П И l l I е м с . ' [ t ' д у ю щ е м

    l Н I д e :

    ~ - - ( c +d) = 1,207 Vs.

    2S

    Р е l l l а н э т о I \ у б и ч е с к о е у р а в н е н и е п у т е м l I о д б о р а ,

    н а х о д и м О Д И Н в е щ е с т в е н -

    HbIii

    к о р е н ь

    S

    о п р е д е л я е м S ж

    = k ж S . З н а я

    в е л и ч и н у

    S)/( .

    I I O Д С Ч И 1 Ъ R а е ~ 1

    К О . ' l и ч е с т в о в и т к о в

    п е р в и ч н о i 1

    о б м о т к и :

    К О : l И ч е с т в о

    в и т к о в

    в т о р и ч н о i i

    о б м о т к и Z l ' :

    Р а ] м е р ц е н т р а , ' [ Ь Н О I ' О

    к е р н а с е р д е ч н и к а

    =

    VS

    С е ч е н и е

    п р о в о д о в о б м о т о к о п р е д е л я е т с я и з в е с т н ы м и м е т о д а м и

    13 YCIO

    в и i i т е п л о в о г о р а с ч е т а о с н о в е с л е д у ю щ и х д а н н ы х :

    1) и м п у л ь с н ы й т о к п е р в и ч н о й

    о б м о т к е - /1 2) и м п v л ы : н ы i i т о к

    в т о

    р и ч н о й

    о б м о т к е 1 3 д л и т е л ь н о с т ь и м п у л ь с а -

    t

    u

    ,

    4

    ч а с т о т а п о в т о р е

    н и н

    -

    f.

    П о с л е О l I р е д е J I е н и н к о н с т р у к т и в н ы х р а з м е р о в И Т с л е д у е т I Ю J , с ч и т а т ь

    J ц и т е . ' 1 Ь Н О С Т Ь

    ф р о н т а т р а н с ф о р м и р у е м о г о и м п у л ь с а

    у б е д и т ь с я , ч т о

    J J У Л Ь С t

    u

    ==10 , и / { с е / { n у д е т т р а н с ф о р м и р о в а т ь с я , т . е . ч т о Д . л п е , ' I Ь l О С Т I >

    ф р о н т а < t

    ll

    .

    170

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    8/14

    Д л и а н а л и з а ф р о н т а и м п у л ь с а

    м о ж е т б ы л , И С I Ю Л Ь З 0 н а н а У П Р О l ц , , = Н Н ; 1 j ' i

    э к н и в а . ' l е н т н а я с х е м а т р а н с ф о р м а т о р н о й ц е п и ( р и с . 8 ,

    г д е I l П - и н д у к т и в н о с т ь р а с с е я н и я п е р в и ч н о й о б м о т к и ,

    R

     

    в н у т р е н н е е с о п р о т и в л е н и е г е н е р а т о р а

    П Р Я М О У Г О J l Ь Н Ы Х

    I l М Н У Л I , , -

    с о в ( в о л н о в о е с о п р о т и в л е н и е л и н и и ) ,

    R ~ ' - п р и в е д е н н о е п е р в и ч н о i 1 о б м о т к е с о п р о т и в л е н и е н а I ' Р У З К

    R/

    R

    с с о _ и

    ;

    п р и н а д л е ж а щ е м с о г л а с о в а н и и R}

    ,= R/

    12 112

    С /

    -

    п а р а з и т н а я е м к о с т ь о б м о т о к , п р и в е д е н н а я п е р в и ч н о i i о б i ) l l ; п к е

    ~

    ~ ~

    _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

    _ _ _ _

    PJ1C. 8

    т

    I

    v l н д у к т и в н о с т ь р а с с е я н и я м о ж е т б ы т ь I l о д с ч и т а l l а ф О Р М У . ' l е 1\ 2\

    г д е ';:('] - ч и с л о в и т к о в п е р в и ч н о i i о б м о т к и ,

    - е р и м е т р с р е д н е г о в и т к а

    ..\ , - р а с с т о я н и е м е ж д у 1 II

    о б м о т к а м и ( Я ,

    - т о л щ и н а 1 Il о б м о т о к с м ,

    h

    -

    в ы с о т а

    к а т у ш е к с м .

    Э к в и в а л е н т н а я д и н а м и ч е с к а я

    е м к о с т ь В Т О Р И Ч I l о i j о б м о т к и , OTHeCeHH,l\ , 1 l 'c

    в ы в о д ( \ м

    1131:

    г д е - р а с с т о я н и е м е ж д у м е д ь ю п р и л е г а ю щ и х

    с л о е в

    в т о р и ч н о i i . \ IHOIO-

    с л о й н о й к а т у ш к и ( д о

    10

    С l 0 е в б о л е е ) ,

    :V - к о л и ч е с т в о

    с л о е в ,

    ; - с р е д н я я д и э л е к т р и ч е с к а я п о с т о я н н а я и з о л я ц и и м е ж у с л о я м и

    Е м к о с т ь о т в о д я щ е г о

    в ы с о к о е

    н а п р я ж е н и е п р о в о д а м о ж н о п р и н я т ь

    0,6 п и ф . Е м к о с т ь в ы х о д н о г о и з о л я т о р а С 8 10 п и ф . Cp.I\1apHa5C

    е м К О С Т Ь в т о р и ч н о й ц е п и

    С

    = + . . .

    П а р а з и т н а я

    е м к о с т ь , о т н е с е н н а я

    l I е р в и ч н о й

    о б м о т к е :

    С п ' = С / C n ~ .

    Д J I Я о п р е д е л е н и я ф о р м ы ф р о н т а и м п у л ь с а в ы в о д е в т о р и ч н о i i ( ) ( j ~ I O T ~ .

    н а х о д и м з н а ч е н и е к о л е б а т е л ь н о i i

    п о с т о я н н о й д л я с х е м ы

    ( р и с . 8):

    /:/ =

    v

    1 - = - 1 ~ ~ ~ ~

    +

    _J5.

    1

    ..._ .

    __

    \ \

    , 2 1 _L V R I

    r- L·

    . .

    IR \

    V

    ~ ; ~

    г д е

    П

    jR == R/ = 1 ( п р и с о г л а с о в а н и и ) .

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    9/14

    .. [,

    ; ) и ч

    р и с . 58

    18] н а Х О Д Ю 1 ,

    ч т о к р и в а я

    д л я

    =

    д о с т и г а е т м а к с и м у м а в р и

    Д л и т е л ь н о с т ь ф р о н т а ( п р и и з м е н е н и и и м п у л ь с а н а п р я ж е н и я н а в т о -

    ( т о р о в е

    Н \ ' . l Я

    ~ 1 а к с и м у м а )

    э т о м

    с л у ч а е р а в н а :

    -

    " C K y L ~ C f l '

    ....

    -

    у l + .

    С л е Д У t Т

    о ж и д а т ь , ч т о в т о р и ч н о й

    о Б М О Т l ~ е и м п у л ь с н а п р я ж е н и я

    б у д е т

    н м е ' , ъ ·

    ф о р м у ,

    и з о б р а ж е н н у ю

    р и с .

    4

    ( п р и

    п о д а ч е

    п е р в и ч н у ю

    о б м о т к у

    l 'TPOir l ) Т р я м о у г о л ь н о г о и м п у л ь с а ) . О с ц и л л о г р а м м а и м п у л ь с а п р е д с т а в л е н а

    р и с . 9.

    д ' ; I Я П О . J I Н О Г О

    р а с ч е т а и м п у л ь с н о г о

    т р а н с ф о р м а т о р а н е о б х о д и м о о ц е н и т ь

    в е л и ч и н у п о т е р ь т р а н с ф о р м а т о р е

    р а с с м о т р е т ь х а р а к т е р п е р е х о д н о г о п р о -

    н е с с а с р е з е

    ( х в о с т е ) и м п у л ь с а .

    Р а с ч е т п о т е р ь п о к а з а л , ч т о

    д а н н о i i

    I , О I I C Т Р У К Ц И I I

    г л а в н а я д о л я п о т е р ь

    п р и -

    х о и т с я

    п о т е р и

    в и х р е в ы х

    т о к о в

    ( э т о

    п о н я т н о , т а \ - : { а к п р и м е н я е т с я

    о б ы ч н а я т р а н с ф о р м а т о р н а я с т а л ь Э 4 2

    т о л щ и н о i {

    0,035

    с ' м ,

    т о г д а

    к а к д л я

    э т и х

    ц е л е й

    п р и м е н я ю т с я

    с п е ц и а л ь н ы е

    с п л а в ы

    Т О Л Щ l I н о i i п р о к а т а 0,005 с м м е н ь

    ш е ) .

    п р и ч е м с у м м а р н а я в е л и ч и н а п о т е р ь

    п р е в о с х о д и т 150/0 т р а н с ф о р м и р у е

    :\lOii

    м о щ н о с т и .

    П р и

    б о л ь ш о й

    с к в а ж н о с т и

    и м п у л ь с о в

    Q

    _ [ - ._ .Q,9J?_ = 2000, к о т о р а я т р е -

    t l .....

    10-')

    Р l I с . \) б у е т с я

    д л я р а б о т ы б е т а т р о н а ч а с т о т е

    f ~ c c 50 г ц , р а с с е и в а е м а я И Т м о щ н о с т ь

    о ч е н ь м а л а м о ж е т п р и в е с т и

    p e г p ~ H Y

    т р а Н С ф О Р : \ l а т о р а .

    п о э т о м у

    п о д р о б н о с т и

    р а с ч е т а

    п о т е р ь

    з д е с ь

    п р и в о д я т с я

    .

    X a p a l ~ T ( ' p

    l 1 е р е х о д н о г о

    п р о ц е с с а с р е з е

    и м п у л ь с а и м е е т

    с к о л ь к о

    н и б у д ь с у щ е с т в е н н о г о з н а ч е н и я д л я р а б о т ы

    б е т а т р о н а

    п о э т о м у с п е ц и а л ь

    н о м у а н а л и з у р а с ч е т о м п о Д н е р г а л с я ( н о ~ о н т р о л и р о в а л с я п о

    о с ц и л л о -

    j ·paMM3M)

    И с с . , 1 ( : : д о в а н н я И Т

    п о к а з а л и .

    ч т о в с е р а с ч е т н ы е в е л и ч и н ы , к о т о р ы е

    iYT Б ы 1 ъ

    I з м е р е н ы . х о р о ш о с о г л а с у ю т с я о п ы т а м и .

    Ф о р м и р у ю щ у ю и с к у с с т в е н н у ю л и н и ю р а с с ч и т а е м , п о л ь з у я с ь

    р а с ч е т

    . i l ,J\ H ф о р м у л а м и ,

    п р и в е д е н н ы м и

    18]. С у м м а р н а я и н д у к т и в н о с т ь л и н и и :

    Я

    (II

    С ..

    u

    ,,, == ' - _ · - - - . ~ Y M M a

    р н а я е м к о с т ь

    J I И I И И :

    С ( ) =

    .

    . .

    ю ш м а е м ч и с л о з н е н ь е в :

    : : :

    2R

    . 1

    )

    I ·i

    1 _L_ )......

    Е

    ==

    :<

    v

    Н Д У К Т И П ( ) С 1 Ъ о д н о г о

    з в е н а : _

    м \ - : о с т ь о д н о г о з в е н а :

    Р а с ч е т э л е м е н т о в з а р я д н о й ц е п и

    f i o р а с ч е т а и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а ф о р м и р у ю щ е i i л и н и и н а ы

    ' т а н о в и т с я и з в е с т н о й в е л и ч и н а с у м м а р н о й

    е м к о с т и

    л и н и и м а к с и м а л ь н о е

    ~ а П Р Я J ж е н н е , д о к о т о р о г о д о л ж н а б ы т ь з а р я ж е н а л и н и я . З н а н и е э т и х

    Н ' . J И Ч I Н

    п о з в о л я е т с р а в н и т е л ь н о

    п р о с т о р а с с ч и т а т ь з а р я д н ы й к о н т у р с х е м ы .

    17:

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    10/14

    П р и р а с с м о т р е н и и п р о ц е с с о в з а р я д н о й

    ц е п и

    м ы м о ж е м п р е . Y i ~ б р е ч ь

    в л и я н и е м и н д у к т и в н о с т е й л и н и и и н д у к т и в н о с т и п е р в и ч н о и о Б М О Т t i l { ) V l

    п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а ( р и с .

    1),

    Т a I { к а к э т и

    в е л и ч и н ы

    о ю : ш ы в а к ) ' l

    с у щ е с т в е н н о г о в л и я н и я х а р а к т е р п е р е х о д н о г о п р о ц е с с а п р и з а р я д l { t ~

    л и н и и . П о

    э т о й

    п р и ч и н е м ы м о ж е м с у м м а р н у ю е м к о с т ь л и н и и п р е д с г а в и п .

    в и д е о д н о й с о с р е д о т о ч е н н о й е м к о с т и . У п р о щ е н н а я т а к и м о б р а з о м

    р я д н а я ц е п ь б у д е т и м е т ь в и д , п р е д с т а в л е н н ы и р и с . 10. В э т о й cxeMt:

    и з в е с т н а в е л и ч и н а е м к о с т и

    С

    н а п р я ж е н и е , д о к о т о р о г о д о л ж н а з а р н ж а т ь

    с я э т а

    е м к о с т ь

    т е ч е н и е

    к а ж д о г о

    п е р и о д а п е р е м е н н о г о

    т о к а . Д Д Я

    у п р о

    щ е н и я р а с ч е т а п р е д п о л о ж и м , ч т о п о с л е к а ж д о г о

    р а з р я д а

    к о н д е н с а т о р а С

    н а п р я ж е н и е н е м

    б у д е т

    р а в н о

    н у л ю . Э т о

    д о п у щ е н и е

    б л и з к о к д е А с т в и -

    В Г

    (

    J

    -

    II t)

    С

    -

      J и с . 10

    т е л ь н о с т и

    т а к

    к а к п р и н а д л е ж а щ е м

    с о г л а с о в а н и и л и н и и н а г р у з к v й

    п р я ж е н и е

    н е й

    к о н ц у

    и м п у л ь с а

    п а д а е т

    н у л я л и ш ь

    н е з н а Ч J И Т е л ь

    н ы й в е л и ч и н е

    к о л е б а т е л ь н ы й п р о ц е с с

    х в о с т е

    и м п у л ь с а

    м о ж е т п о с л у

    ж и т ь п р и ч и н о й

    п о я в л е н и я н е б о л ь ш о г о

    о т р и ц а т е л ь н о г о

    н а п р я ж е ш ' + я 11

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    11/14

    3 Д : t : ' { Ь п р и н я т ы

    о б о з н а ч е н и я

    4 :

    - н а п р я ж е н и е е м к о с т и

    - з а р я д н ы й

    т о к ,

    , ~ ;

    RC

    о ч е в и д н о , н з н р я ж е н и е е м к о с т и С д о с т и г а е т

    Щ I К С И М У М < l

    м о м е н т , к о г д а з а р я д н ы й

    т о к

    с т а н е т р а в н ы м

    н у л ю . С л е д о в а -

    ; е л ы ю , н е о б х о д и м о р е ш и т ь у р а в н е н и е (2) о т н о с и т е л ь н о o t п р и i =0:

    sil1

    ( ш t -

    -

    _ _

    cos:;; e 4)

    j

    J р е ж д е , ч е м р е ш а т ь

    э т о

    у р а в н е н и е , у с т а н о в и м в о з м о ж н ы е п р а к т и ч е

    С i { И С

    з н а ч е н и я

    в х о д я щ и х

    н е г о

    в е л и ч и н .

    В е л и ч и н а

    с о п р о т и в л е н и я

    R

    ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а с л е д у ю щ и х с о о б р а ж е н и й . К а к и з в е с т н о , г а З О Т р О I I

    н а ч и н а е т п р о в о д и т ь т о к п р я м о м н а п р а в л е н и и

    п р и

    н а п р я ж е н и и

    е г о

    Э l е к т р о д а х . п р е в ы ш а ю щ е м п о т е н ц и а л

    з а ж и г а н и я . С л е д о в а т е л ь н о . м о м е н т

    u •

    В

    : 1 з ж и г а н и я ч е р е з г а з о т р о н

    п о и д е т

    т о к

    1 т п =:=

    _ е л и ч и н а э т о г о

    т о к а

    R

    . L о л ж н а

    п р е в ы ш а т ь д о п у с т и м о е д л я

    д а н н о г о

    т и п а г а з о т р о н а а м п л и т у д н о е

    з н а ч е н и е

    а н о д н о г о т о к а .

    Т а к . д л я

    г а з о т р о н а

    В Г

    -1/8500

    [ т а =

    1 п р и н и -

    \ ( J Я U: ~ 50

    8,

    п о л у ч и м

    R

    _ И З = 50 о м .

    Д л я

    д р у г и х м а л о м о щ н ы х в ы с о к о -

    [ т а

    з о л ь т н ы х I - а з о т р о н о в , п р и м е н н е м ы х з а р я д н о й ц е п и с х е м ы и н ж е к ц и и 1 3 е

    . п r ч и н а R в с я к о м с л у ч а е п р е в ы ш а е т с о т е н о м .

    В е . Т I И ч и н а е м к о с т и

    С

    о п р е д е л я е т с я п р и р а с ч е т е

    ф о р м и р у ю щ е й

    л и н и и .

    Е с л и р а с с ч и т ы в а т ь п р е д е л ь н ы е р е ж и м ы т и р а т р о н о в Т Г 15/3000,

    Т Г И - 2 0 0

    I Т Г И ~ l 400/16, п р и м е н я е м ы х с х е м е и н ж е к ц и и , и с ч и т а т ь ,

    ч т о

    д л и т е л ь

    J Ю С Т Ь и м п у л ь с а в с е х с л у ч а я х п р е в ы ш а е т 10 , м к с е к , в о з м о ж н ы е

    : m а ч е Н I I Я е м к о с т и

    С б у д у т

    и м е т ь R е л и ч и н у , п р е д с т а в л е н н у ю

    т а б л и ц е .

    Т и п

    т и р а т р о н а

    , ~ : , . Л Ы ' "

    Б е Л И ' , " " , е м к о с т и

    I

    TI 15/3000

    0 17 . u к ф

    Т Г И - 2 0 0

    Т Г И - l

    400/16

    0 62 . м к ф

    0 22 } , ш ф

    j

    т а н : . б о л ь ш и н с т в е п р а к т и ч е с к и х

    с л у ч а е в R 200

    о м , С <

    0,6 . м к ф . С л е

    - . l о в с и ' е л ь н о ,

    д л я

    в ы р а ж е н и й

    3)

    м ы м о ж е м

    з а п и с а т ь с о о т н о ш е н и я :

    .

    ;:

    : 180.10

    с е к ;

    (1) ;: < 0,0.57;

    _ 1 _ ~ 1 ;

    I

    t) C

    П

    1

    1

    \

    ,

    Z ~ .

    )

    ш С

    ( ) С

    ::

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    12/14

    Н а О С Н О В а Н И И э т и х с о о т н о ш е н и й н ы р а ж е н и я

    1)

    2) н е з н а ч н т е л ь н о й

    п о г р е m н о с т ь ю ( н е

    в ы ш е

    50

    )) м о г у т б ы т ь п р е д с т а в л е н ы у п р о щ е н н о м

    в н д е :

    6)

    _ _ ,)1

    [) ( I ) U ,,,-

    l

    1)

    Sln { I ) t

    - -

    ~ -

    COS Lf

    т I

    2 R

    7)

    И з э т и х

    в ы р а ж е н и й

    с л е д у е т , ч т о н а п р я ж е н и е

    е м к о с т и д о с т и г а е т

    м а к с и

    ч у м а , п р и б л и з и т е л ь н о р а в н о г о п о

    в е л и ч и н е

    а м п л и т у д н о м у з н а ч е н и ю

    п р я ж е н и я

    в т о р и ч н о й о б м о т к е

    з а р я д н о г о т р а н с ф о р м а т о р а ,

    м о м е н т

    It

    tJt

    j

    :;: ?:: . Б о л е е т о ч н о е з н а ч е н и е к о р н н (J)t

    j

    м о ж е т б ы т ь н а й д е н о

    2

    ш е н и н у р а в н е н и я

    (4). Е с л и

    у ч е С Т I )

    п р а к т и ч е с к и в о з м о ж н ы е з н а ч е н и и В Х О

    . l , я щ и х

    э т о у р а в н е н и е

    в е л и ч и н

    5).

    в е л и ч и н а

    (J)t

    1

    э т о м с л у ч а е м о ж е т

    6 ы т ь

    о п р е д е л е н а

    п р и б л и ж е н н о г о

    у р а в н е н и я :

    s i п

    ю t , - f )

    О т с ю д а q;

    1 :1l, г д е

    n

    1 2

    3 ....

    i l а : \ о д н

    о д н о

    1 I 0 л о ж и т е л ь н о е з н а ч е н и е

    К О Р Н Я

    п о л у ч и м

    Д л н в ы б о р а

    Т l l П а

    U : l З о т р о н а с х е м е р и с . 10 н е о б х о д и м о

    у с т а н о в и т ь ,

    \ I И М О з \ ш л и т у д н о г о з н а ч е н и я а н о д н о г о т о к а , у ч т е н н о г о н а м и

    BbIIHe

    п р и

    о п р е д е л е н и и

    в е л и ч и н ы з а р я д н о г о с о п р о т и в . l е н и я

    т а к ж е в о з м о ж н у ю

    . , и ч и н у

    о б р а т н о г о

    н а п р я ж е н и я с р е д н е е з н а ч е н и е в ы п р я м л е н н о г о т о к а .

    В

    э т о й

    с х е м е

    о б р а т н о е

    н а п р н ж е н и е

    и

    б у д е т

    и з м е р я т ь с я в е л и ч и н о й

    и

    ; ; ; 2

    и

    т

    е с л и

    п р е д п о л о ж и т ь ,

    ч т о

    е м к о с т ь

    С

    р а з р я ж а е т с я

    в с л е д с т в и е

    о т с у т с т в и я

    у п р а в л я ю щ и х

    С И Г Н а Л О В

    с е т к е

    к о м м у т и р у ю щ е г о

    т и р а т р о н а

    ( т а к и е

    с л у ч а и п р а к т и к е в п о л н е

    в о з м о ж н ы , о с о б е н н о

    п р и н а с т р о й к е

    с х е м ы ) .

    С р е д н е е з н а ч е н и е в ы п р я м л е н н о г о т о к а м о ж е т б ы т ь н а й д е н о и з с л е

    д у ю щ и х

    п р о с т ы х с о о б р а ж е н и й . П Р И р а с ч е т е

    з а р я д н о й

    ц е п и

    м ы И С Х О Д И М

    п р е д п о л о ж е н и я , ч т о

    к о н ц е к а ж д о г о

    и м п у л ь с а

    и н ж е к ц и и н а п р я ж е н и е н а

    е м к о с т и с п а д а е т д о

    н у л я .

    С l е д о в а т е л ь н о , д л я з а р я д к и е м к о с т и С д о н а п р я

    ж е н и я И

    m

    п е р е д н а ч а л о м к а ж д о г о и м п у л ь с а т р е б у е т с я з а р я д

    Q=

    С И т .

    О т с ю д а с р е д н е е

    з н а ч е н и е

    т е ш а

    з а р я д к и 10

    = Qj, г д е

    f - ч а с т о т а

    п и т а ю щ е г о

    т о к а . Е с л и у ч е с т ь , ч т о JJ = 2 1 :/ т о н е т р у д н о п о л у ч и т ь в ы р а ж е н и е

    I ~

    ,

    2 т :

    (8)

    х о р о ш о и з в е с т н о е т е о р и и в ы п р я м и т е л ь н ы х у с т р о й с т в

    [15, 16j.

    Д л я р а с ч е т а

    с о п р о т и в л е н и я

    ( д о п у с т и м о й м о щ н о с т и р а с с е я н и я ) з а р я д

    н о г о

    т р а н с ф о р м а т о р а

    н е о б х о д и м о о п р е д е л и т ь д е й с т в у ю щ е е

    ( э ф ф е к т и в н о е )

    з н а ч е н и е т о к а з а р я д н о й ц е п и . К а к и з в е с т н о , д е й с т в у ю щ е е з н а ч е н и е 1

    с и н у с о и д а л ь н о г о

    т о к а

    i о п р е д е л я е т с я с о о т н о ш е н и е м :

    1

    - - 1 d

    -

    -( i ' t

    Т о

    175

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    13/14

    П о д с т а в л я я э т о

    с о о т н о ш е н и е

    т о ч н о е з н а ч е н и е

    п е р е х о д н а г о

    т о к а i и : ,

    в ы р а ж е н и я (2) и н т е г р и р у я п р е д е л а х е ( к о г д а т о к у м е н ы ~ ш е т с я

    1 0 н у л я ) , м о ж н о п о л у ч и т ь :

    J

    [ cos

    2

     f1 (

    ~

    )

    J

    =

    _11}_ 8-cos - 2 f1) sin е l - е

    (9)

    П р и н и м а я в н и м а н и е

    ч т о

    п р а к т и ч е с к и х с л у ч а я х м о ж н о

    п р и н я т ь

    It

    е : : : : :

    2

    - ~ в е т р у д н о п о с л е д н е г о в ы р а ж е н и я

    н а й т и

    л р и Б J l l I -

    2

    ж е н н о е з н а ч е н и е д е й с т в у ю щ е г о т о к а :

    С л е д о в а т е л ь н о , с о п р о т и в л е н и и R б у д е т р а с с е и в а т ь с я м о щ н о с т ь =--= J2R.

    К О Т О Р У Ю д о л ж н о б ы т ь р а с с ч и т а н о э т о с о п р о т и в л е н и е . Д е й с т в у ю щ е е

    з н а ч е н и е

    т о к а

    п е р в и ч н о й о б м о т к е

    о п р е д е л и т с я

    в ы р а ж е н и я :

    J =

    n

    -

      2

    1

    г д е n - к о э ф ф и ц и е н т т р а н с ф о р м а ц и и з а р я д н о г о т р а н с ф о р м а т о р а ,

    Т е п е р ь н е т р у д н о о п р е д е J , I И Т Ь к о э ф ф и ц и е н т п о л е з н о г о д е и с т в и я ~ · а р я д

    н о г о у с т р о й с т в а .

    П О J l е з н у ю

    м о щ н о с т ь

    з д е с ь м о ж н о п р и н я т ь :

    р

    =

    с и

    m

    2

    2

    г д е f - ч а с т о т а п е р е м е н н о г о т о к а .

    Т о г д а ,

    о п р е д е л я я

    к о э ф ф и ц и е н т п о л е з н о г о д е й с т в и я , к а к

    Р

    rj

    =

    _

    ,

    P

    z

    п о с л е п р о с т ы х

    п р е о б р а з о в а н и й

    п о л у ч а е м с л е д у ю щ е е в ы р а ж е н и е :

    1

    1]= -

    1 2

    Т

    1

    г д е

    =

    R Т =

    п е р и о д

    п и т а ю щ е г о

    п е р е м е н н о г о

    т о к а .

    В ы ш е

    Б Ы l l '

    j

    у к а з а н о , ч т о п р а к т и ч е с к и х с л у ч а я х д л я с х е м ы и н ж е к ц и и - с < ; : 180· 10-6 с е / { .

    Д л я п р о м ы ш л е н н о й ч а с т о т ы Т = 0,02

    с е к .

    С л е д о в а т е л ь н о ,

    в о з м о ж н ы е

    п р а к -

    т и ч е с к и е з н а ч е н и я з а р я д н о й ц е п и

    с х е м ы

    и н ж е к ц и и :

    1]

    0,9.

    Р а с ч е т н а я

    ( г а б а р и т н а я )

    м о щ н о с т ь з а р я д н о г о

    т р а н с ф о р м а т о р а о п р е д е л я е т -

    с я , к а к о б ы ч н о , п о ф о р м у л е :

    р =

    U n l i v ~ - ~ m

    Т а к и м

    о б р а з о м , и з л о ж е н н о м в ы ш е р а с ч е т е о н р е д е л е н ы в с е о с н о в н ы е

    э л е к т р и ч е с к и е

    п а р а \ е т р ы

    э . с r е м е Н Т О R с х е м ы

    и н ж е к ц и и

    э л е к т р о н о в

    б е т а -

    т р о н е .

    176

  • 8/16/2019 Calculation of the Circuit Elements in the Betatron Electron Injection M. Razin Расчет Элементов Схемы Инжекц…

    14/14

    : J И Т Е Р А Т У Р А

    )

    , [ л и к

    Г 1 р о м ы ш л е н н а я э л е к т р о н и к а Г Э И ,

    ] 951.

    2.

    Э л е к т р о н н ы е

    у с т р о й с т в а а в т о м а т и ч е с к о г о у п р а в л е н и я , Г Э I I 1951.

    с

    к о в

    Э л е м е н т ы

    а в т о м а т и ч е с к о й т е л е м е х а н и ч е с к о й

    а п п а р а т у р ы , г э и .

    j9, ,O.

    4. W. Dietze, Dickinson, PIRE, 96, 1171, 1949.

    5. D. W.

    Ker.t

    D.

    А d а ш s ,

    W. К о с Ь ,

    S.

    Robinson, Rev. Sc. Instr.,

    21

    462, 1950.

    6.

    Л И м п у л ь с н ы й т р а н с ф о р м а т о р , Р а д и о т е х н и к а , 2

    46, 1947.

    7.

    И И м п у л ь с н а я т е х н и к а , к о н с п е к т л е к ц и й , С о в е т с к о е р а д и о ,

    1949.

    8.

    И

    ц х

    И м п у л ь с н а я

    т е х н и к а ,

    С о в е т с к о е

    р а д и о ,

    ]949.

    9.

    К и н ж е н е р н о м у р а с ч е т у м о щ н ы х и м п у л ь с н ы х т р а н с ф о р м а т о р о в ,

    Р i ц и о т е х н и к а , 3, 1951.

    10.

    К l r s c h b j u m

    Warrel1, TransactJon

    А ] Е Е ,

    68, 971, part

    11,

    1949.

    1].

    И м п у л ь с н ы е г е н е р а т о р ы , Т р у д ы М а с с а ч у з е т с к о г о

    т е Х l l о д о г и ч е с к о г о

    и н с т и т у т а .

    5,

    1948.

    12.

    П т е о р и и р а с ч е т а

    и н д у к т и в н о с т е й

    р а с с е я н и а т р а н с ф о р м а т о р о в ,

    Э л е к т р и ч е с т в о , 3

    1948.

    3.

    С п р а в о ч н и к р а д и о т е х н и к е , р е д . С м и р е н Б . А . Г Э И

    1950.

    14.

    К Н Т е о р е т и ч е с к и е

    о с н о в ы

    э л е к т р о т е х н и к и ,

    Г Э И . ]951.

    ]5. ь е в Э л е к т р о п и т а н и е р а д и о у с т р о й с т в , С l 3 я з ь и з д а т ,

    1951.

    1 б .

    К ; } r

    Э л е к т р о н н ы е

    и о н н ы е

    п р е о б р а з о в а т е л и , Г Э И ,

    950.


Recommended