Промышленный ускоритель электронов ИЛУ-10 на энергию 5 МэВ мощностью 50 КВт

• Автор: Ткаченко, Вадим Олегович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 83 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Ускоритель ИЛУ-

1.1 Этапы создания и общее описание ускорителя

1.2 Конструкция и параметры ускоряющего резонатора

1.3 Конструкция и особенности работы автогенератора

1.4 Организация выпуска электронного пучка для различных технологических процессов

Глава 2. Инжекция электронов и динамика пучка в резонаторе

2.1 Инжекция электронов и динамика пучка в ускоряющем резонаторе

2.2 Инжекция с дополнительной подачей напряжения первой гармоники
ускоряющего поля к промежутку сетка-катод
Глава 3. Система питания и управления
3.1 Импульсный анодный модулятор для ускорителя ИЛУ-
3.2 Система управления ускорителем
Глава 4. Настройка и достигнутые параметры ускорителя
4.1 Настройка ВЧ системы автогенераторы - ускоряющий резонатор
4.2 Достигнутые результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Научные исследования в области радиационной физики, химии и биологии явились основой для развития многих промышленных технологий. В настоящее время применение радиационных технологий активно расширяется в производстве многих развитых и развивающихся странах, таких как: США, Япония, Южная Корея, Китай и других [1,2,3,4].
Многие реализуемые радиационные процессы протекают при значительных мощностях поглощенной дозы. Для того чтобы, тот или иной радиационный процесс стал привлекательным для промышленного использования необходима его экономическая эффективность, для этого требуется увеличение производительности, что повышает рентабельность того или иного производства. Все это делает необходимым создание новых промышленных ускорителей электронов с улучшенными параметрами, а именно увеличенной энергией и мощностью электронного пучка, при сохранении простоты эксплуатации и управления.
Промышленные ускорители электронов можно разделить на следующие категории по энергии выпущенных электронов и способу их ускорения.
Ускорители с низкой энергией электронов характеризуются, как правило, большой мощностью в пучке. Это ускорители прямого действия, которые представляют собой источник высокого напряжения того или иного типа и ускорительную трубку, в которой и происходит ускорение электронов. В таблице №1 представлены основные модели этих ускорителей и их производители на мировом рынке [4,5,6,7].
Ускорители диапазона средних энергий прямого действия представлены в таблице №2 [4,5,7,41].

Таблица №
Ускорители электронов низкой stiepzuu, используемые в промышленности.
Производитель, модель Энергия электронов, кэВ Средняя мощность пучка, КВт Максимальная ширина формирования поля облучения, м
Energy Sciences Inc.(ESI), USA 150-300 200 2.
Electrocurtain head Electrocure
Radiation Polymer Co.(RPC), USA 150-300 200 2.
Broad Beam Dual 300 980 2.
Polymer Physik (PP), Germany 150-280 100 2.
Scanner
LEA 120-250 60 1.
Nissin-High Voltage Co.(NHV), Japan 150-300 200 1.
Scanner 300-500 65 1.
Messer Griesheim. Germany <150 12 1.
EBOGEN
MEC, Germany <
RTI 200-400 20 <

NIIEFA, St. Petersburg. Russia UV-Series 250-500 25-100 self-shielded <
Таблица №
Промышленные ускорители электронов средних энергий
Производитель, модель Энергия электронов, МэВ Средняя мощность пучка, КВт Максимальн ая ширина формирован ИЯ ПОЛЯ облучения, м
Radiation Dynamics Inc., USA Dynamitron Serval types 0.3-0.55 0.8 1.2, 1.5, 2.5, 3.0, 4.5 90 60-150 self-shielded 1.
Nissin-High Voltage Co.. Japan Cockroft-Walton 0.5, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0. 3.0, 5.0 40-150 1.2-1.
NHEFA, St. Petersburg, Russia Electron, Aurora - Series 0.75-1.5 25-100 self-shielded <
Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia ELV-Series 0.2-2.5 60-400
Другой категорией, достаточно широко используемой в промышленности, являются высокочастотные ускорители. Таблица 3 содержит обзор по высокочастотным ускорителям электронов [4,5,6,7]. Их объединяет способ ускорения электронов, а именно, ускорение
кривизны. Сверху рупорной вакуумной камеры крепится тонкостенная вакуумная камера сканирующего магнита 1.
Пучок электронов разворачивается в течение всего импульса 500 -800 мксек вдоль выпускного окна. Длина, на которую разворачивается пучок, регулируется амплитудой напряжения, подаваемого на разворачивающий магнит, напряжение имеет синусоидальную форму для получения более равномерного поля облучения.
Рис. 1.5.3 Линейное выпускное устройство. 1 - вакуумная камера разворачивающего магнита, 2 - рупорная вакуумная камера, 3 - выпускное окно.
По краям выпускного окна под выпускной фольгой расположены датчики тока, по которым контролируется максимальное отклонение пучка.
Устройство выпуска пучка для четырехстороннего облучения типа « елочка ». Данная система предназначена для облучения пластиковых труб небольшого диаметра, изоляции провода или кабеля, подаваемого в зону облучения при помощи перематывающих устройств. Функционально в процессе облучения электроны направляются на изделие с двух или