сування як при дослідженнях в атомній і ядерній фізиці, так і для вирішення різних прикладних задач.
Розміри високовольтних прискорювачів визначаються його прискорює напругою і електричною міцністю ізоляції генератора і прискорюючої системи. Найбільші досягнуті величини прискорюючої напруги генератора близько 20 MB, проектуються генератори на напругу до 30 MB.
При 1 MB в якості високовольтної ізоляції В. у. часто використовують повітря при атм. тиску. Прискорювачі з u gt; 1 MB розміщують в герметичних судинах, заповнених газом при тиску, в 5-15 разів перевищує атмосферний (0,5-1,5 МПа), який має більш високу електричну міцність. Це значно зменшує розміри високовольтних прискорювачів і знижує його вартість. Особливо ефективним є застосування електронегативних газів (SF6, фреону), що пригнічують виникнення розряду в ізоляційному проміжку, а також їх сумішей з азотом і вуглекислотою. Прискорювачі з імпульсним прискорює напругою розміщують у камерах з рідким діелектриком (трансформаторним маслом або дистильованою водою).
Для підвищення робочого градієнта напруги у високовольтній ізоляції високовольтний прискорювач з метою зменшення їх розмірів великі ізоляційні проміжки розділяють на ряд малих елементів за допомогою металевих електродів, необхідний розподіл потенціалу на яких задається спеціальним дільником напруги; при цьому допустима напруженість електричного поля для всього проміжку виявляється близькою до допустимої напруженості для окремого елемента.
Зменшити розміри Високовольтного прискорювача можна також, використовуючи перезарядку частинок під час їх прискорення.
Джерела заряджених частинок для високовольтного прискорювача Джерелом електронів у більшості високовольтних прискорювачів служить термокатодом з прямим або косв. напруженням в поєднанні з системою електродів, що формують електронний пучок на початковій ділянці його руху. Часто використовується конфігурація електродів, запропонована
Дж. Пірсом (J. Pierce), або її модифікації, що перешкоджають расходимости пучка під дією його об'ємного заряду (рис. 2). У прискорювачах, що працюють в безперервному режимі, щільність електронного струму у поверхні катода становить 0,5-1 А/см2; при роботі в імпульсному режимі вона може бути в кілька разів вище.
Рис. 39 - Схема джерела електронів з системою електродів Пірса: 1 - катод; 2 - прікатодном електрод; 3 - анод; 4 - кордон електронного пучка
В імпульсних потужнострумових високовольтних прискорювачів використовуються катоди за автоелектронної і вибуховий емісією. Первісним джерелом електронів є найдрібніші виступи на поверхні катода, поблизу яких локальне електричне поле досягає 107 В/см. Потім протікає по мікровиступів електричний струм викликає їх швидкий нагрів і часткове випаровування. Хмару пара під дією електронного пучка перетворюється на плазму, яка сама стає джерелом електронів і через деяке час, розширюючись, замикає прискорює проміжок.
Рис. 40 - Схема високочастотного джерела іонів: 1 - розрядна камера; 2 - обмотка коливального контуру; 3 - ізоляційна вставка; 4 - підстава джерела; 5 - отвір для відбору іонів; 6 - витягуючий електрод
У більшості іонних джерел первинна іонізація відбувається в камері, заповненої газом або парою при тиску 10-10-1 Па (~ 10-1-10-3 мм рт. ст.), під дією електричного розряду: високочастотного (ВЧ джерела , рис. 3), дугового в неоднорідних електричних і магнітних полях та інші Іони, що утворюються в розряді, витягуються полем т. н. витягує електрода і потрапляють в прискорює систему. Відбір іонів відбувається з поверхні, що обмежує область розряду. Концентрація покладе. іонів звичайно наиб. висока в центр. області розряду, звідки і проводиться їх відбір. Разом з атомарними іонами даного елемента з області розряду можуть одночасно вилучатись також і молекулярні, а при розряді в парах складних речовин - їх зарядженої молекули або іони ін. Елементів. Тому в ряді випадків необхідна сепарація пучка.
Крім покладе. атомарних і молекулярних іонів в області розряду можуть утворюватися також і однозарядні негативні іони елементів з покладе. спорідненість до електрона. Багато негативні іони можуть бути отримані безпосередньо з області розряду при зміні полярності напруги на витягую електроді. При цьому відбір проводиться з периферії розряду, де концентрація таких іонів наиб. висока. Негативні іони отримують і перезарядженням пучка покладе. іонів на газовій або пароструйним мішені, на вкритій атомами лужних металів поверхні і т. д. Джерела негативних іонів широко застосовуються для інжекції в перезарядні прискорювачі.
Прискорююча система високовольтних прискорювачів (прискорювальна трубка) одночасно є частиною вакуумної системи В. у. Тиск в ній не повинно перевищувати 10-3 Па (~ 10-5 мм рт. Ст.) (Т. К. Інакше відбувається значить. Розсіювання прискорюваних частинок на молекулах газу). У бі...
