ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2008, № 4, с. 159-160
_ ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ _
--В ЛАБОРАТОРИЯХ -
УДК 621.314
УСКОРИТЕЛЬ СВЕРХКОРОТКОГО ЛАВИННОГО ЭЛЕКТРОННОГО
ПУЧКА СЛЭП-150
© 2008 г. И. Д. Костыря, В. Ф. Тарасенко, Д. В. Шитц
Поступила в редакцию 27.12.2007 г.
Разработан ускоритель сверхкороткого электронного пучка СЛЭП-150, предназначенный для генерирования импульсов тока пучка с длительностью импульса на полувысоте <100 пс. Электронный пучок генерируется в газовом диоде повышенного давления при подаче на него импульса высокого напряжения с коротким фронтом (<1 нс) [1-4].
В ускорителе СЛЭП-150 применена широко распространенная схема формирования высоковольтных импульсов на основе импульсного трансформатора. Основными элементами этой схемы являются первичный накопитель (конденсатор емкостью 1.5 мкФ), разрядник (управляемый РУ-69 или неуправляемый Р-26), импульсный трансформатор с разомкнутым ферритовым сердечником, отрезок высоковольтной линии и обострительный разрядник Р-43 (напряжение пробоя ~150 кВ), соединенный с газовым диодом. В высоковольтной части генератора для изоляции используется трансформаторное масло. Газовый диод состоит из катода (трубка из стальной фольги толщиной 100 мкм и диаметром ~6 мм), плоского анода (сетка или фольга) и камеры, заполненной воздухом атмосферного давления. Расстояние между анодом и катодом может регулироваться. При заполнении воздухом атмосферного давления этот зазор обычно составляет 12 мм. Вывод электронного пучка осуществляется через сетку или фольгу, на-
пример через Л1Бе-фольгу толщиной 50 мкм. К торцу газового диода присоединяют коллектор, с помощью которого регистрируются параметры тока пучка. На приемную часть коллектора можно помещать для облучения различные образцы. Крепление коллектора к газовому диоду сделано вакуумно-плотным. Это позволяет изменять давление в газовом диоде, а также использовать различные газы. Таким образом регулируются амплитуда тока пучка и его длительность (до 1 нс при форвакууме в газовом диоде).
Основные испытания ускорителя СЛЭП-150 были проведены при заполнении газового диода воздухом атмосферного давления. В этих условиях амплитуда импульса тока пучка за сеткой с прозрачностью 64%, попадающего на коллектор с диаметром приемной части 2 см, превышала 5 А, а его длительность была <100 пс. Испытания проводились в режиме однократных импульсов и с частотой до 1 Гц.
Внешний вид ускорителя вместе с коллектором для регистрации тока пучка представлен на рисунке. Все элементы ускорителя, на которые подается высокое напряжение, помещены в металлический экран, что позволяет иметь малый уровень электромагнитных помех при работе с ускорителем СЛЭП-150. Данный ускоритель существенно проще ускорителей на основе вакуумных диодов [5], которые используются для полу-
Внешний вид ускорителя СЛЭП-150. 1 - корпус с первичным накопителем и разрядником; 2 - высоковольтная линия с импульсным трансформатором, обострительным разрядником и газовым диодом; 3 - коллектор с временным разрешением ~100 пс.
160
КОСТЫРЯ и др.
чения импульсов тока пучка с длительностью сотни пикосекунд.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеев СБ., Губанов В.П., Орловский В.М. и др. // ПТЭ. 2003. № 4. С. 81.
2. Тарасенко В.Ф., Яковленко СИ. // УФН. 2004. Т. 174. Вып. 9. С. 953.
3. Tarasenko V.F., Shpak V.G., Shunailov S.A., Ko-styryaI.D. // Laser and Particle Beams. 2005. V. 23. № 4. P. 545.
4. Тарасенко В.Ф., Рыбка Д.В., Бакшт EX. и др. // ПТЭ. 2008. № 2. С. 62.
5. Желтое К.А. Пикосекундные сильноточные электронные ускорители. М.: Энергоатомиздат, 1991.
Адрес для справок: Россия, 634055, Томск, просп. Академический, 2/3, Институт сильноточной электроники СО РАН. Тел. 3822491685. Факс 3822491412. E-mail: VFT@loi.hcei.tsc.ru
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА < 4 2008
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.