Brevet FR2005655A1 — publié le 19691212

La présente invention concerne un accélérateur haute tension pour des particules chargées. Le développement des applications industrielles des faisceaux d'électrons à grande énergie a conduit à demander de 5 plus en plus des systèmes accélérateurs haute tension pouvant non seulement fonctionner avec des faisceaux d'électrons de grande énergie, mais aussi pouvant fonctionner d'une façon continue pendant des durées prolongées» Ces systèmes accélérateurs doivent aussi représenter un investissement en capital initial relativement limi-10 té et des frais de fonctionnement et d'entretien aussi réduits que possible. Les faisceaux de particules chargées de grande énergie autres que des électrons sont aussi d'un intérêt considérable du point de vue scientifique. Un type d'accélérateur haute tension déjà réalisé comprend 15 essentiellement un dispositif d'alimentation en courant continu haute tension, un accélérateur utilisant cette haute tension pour accélérer les particules chargées sous la forme d'un faisceau et un système de câble pour transmettre l'énergie haute tension du dispositif d'alimentation à l'accélérateur. L'accélérateur nécessite 20 aussi d'une façon typique un courant supplémentaire d'une tension relativement basse pour la production des particules chargées devant être accélérées, et ce courant supplémentaire doit être produit par le dispositif d'alimentation et être transmis à l'accélérateur à travers le câble. 25 Les valeurs des tensions en courant continu présentant un intérêt pour certaines applications industrielles et autres d'un accélérateur sont comprises entre 100 et 1.000 kV. Les problèmes concernant le construction et le fonctionnement des accélérateurs de particules chargées fonctionnant sous ces tensions, et en particu-30 lier entre 300 et 1.000 kV, sont bien connus. Les accélérateurs antérieurs fonctionnant aux environs de 300 kV comportent un grand nombre d'électrodes espacées dans une colonne accélératrice et un grand nombre de résistances constituant un diviseur de tension, montées sur la colonne accélératrice pour fournir les différentes 35 tensions aux électrodes correspondantes. Un accélérateur de ce type est cependant peu intéressant du point de vue de la longueur de la colonne accélératrice et du courant faible pouvant être supporté par les résistances du diviseur de tension sans refroidissement auxiliaire. L'utilisation de ce type de construction pour des ten 69 10442 2905655 2 sions encore supérieures ne peut être envisagée qu'avec une augmentation de la longueur de la colonne accélératrice. La stabilité de lfaccélérateur est aussi une difficulté en raison de la diffusion des particules qui viennent frapper les électrodes accélératrices 5 en influant défavorablement sur la chute de tension RI entre les électrodes. La présente invention a pour objet un accélérateur perfectionné à courant continu haute tension et en particulier un accélérateur d'électrons. 10 Un accélérateur haute tension selon l'invention comporte une source de particules chargées, un certain nombre d'électrodes accélératrices associées à la source et des dispositifs à potentiels échelonnés associés à la source et aux électrodes accélératrices pour l'application des signaux électriques à ces électrodes. 15 Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention pour un accélérateur d'électrons, l'appareil comporte un filament alimenté par un courant alternatif pour l'émission d'un courant d'électrons, des électrodes accélératrices disposées en une colonne, espacées les unes des autres devant le filament, des plans ou des 20 disques équipotentiels étant fixés ou connectés à ces électrodes, et un câble & potentiels échelonnés pour la transmission d'un courant alternatif d'alimentation au filament et de tension en courant continu échelonnées aux plans équipotentiels et aux électrodes associées, à partir d'un dispositif d'alimentation extérieur. 25 La présente invention permet une réduction considérable de la longueur de la colonne accélératrice en raison du nombre réduit d'électrodes accélératrices. L'accélérateur ne comporte pas sur la colonne accélératrice de résistances de diviseur de tension, ces résistances étant situées dans le dispositif d'alimentation dans 30 lequel peut avoir lieu un refroidissement plus important. Un câble unique comportant des conducteurs à potentiels échelonnés fournit les différents signaux électriques aux électrodes de l'accélérateur et au filament en remplaçant les deux câbles volumineux chacun .à un seul conducteur nécessaires jusqutici0 De plus, les plans équi=-35 potentiels assurent un gradient de tension plus uniforme dans* lïespace environnant la colonne accélératrice, ce qui permet, conjointement avec les courants plus importants pouvant être supportés par les résistances du diviseur de tension situées dans le disposi- iÂB mOAWL 69 10442 2005655 3 tif d'alimentation, line plus grande stabilité de l'accélérateur et un risque plus réduit de décharges entre les différentes parties de l'accélérateur se trouvant à des potentiels différents. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus 5 particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 représente schématiquement un système accélérateur d'électrons haute tension selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, comportant un câble à potentiels échelonnés. 10 La figure 2 est une vue schématique en élévation de la disposition mécanique du dispositif d'alimentation de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan du dispositif d'alimentation de la figure 2. La figure 4 est une vue en élévation d'un dispositif 15 accélérateur d'un type antérieur. La figure 5 est une vue en élévation montrant la disposition mécanique de l'accélérateur de la figure 1 selon l'invention, et La figure 6 est une vue partiellement en coupe d'un câble 20 haute tension à échelonnement des potentiels suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention,. Les trois constituants de base d'un système accélérateur haute tension à potentiels échelonnés sont représentés sur la figure 1, sous la forme d'un dispositif d'alimentation en courant 25 continu haute tension à potentiels échelonnés 100, d'un accélérateur haute tension à potentiels échelonnés 200 et d'un câble de transmission de courant continu haute tension à potentiels échelonnés 300o Le dispositif d'alimentation 100 est du type doubleur de tension dans lequel la tension de la ligne d'alimentation en courant 30 alternatif est d'abord transformée pour produire un signal en courant alternatif haute tension, ce signal étant ensuite redressé pour produire du courant continu de tension correspondante„ Les caractéristiques particulières de fonctionnement d'un dispositif d'alimentation de -puissance en courant continu du type doubleur de 35 tension n'ont pas besoin d'être décrites parce qu'elles sont bien connues» 69 10442 2005655 4 Ainsi qu'il ressort de la figure 1, une série de plans équipotentiels 1 à 11 comporte des plans interconnectés par une série de redresseurs 30, une série de résistances 31 et une série de condensateurs 320 La principale fonction électrique de ce 5 groupe d'éléments est le redressement assuré par les condensateurs 30, les condensateurs 32 agissant en égaliseurs des potentiels transitoires et les résistances 31 participant à 1*échelonnement des tensions des plans équipotentiels à redresseurs. Le plan équipotentiel 11 constitue aussi l'un des plans de la série de 10 plans 11 à 20 qui sont interconnectés par trois séries de condensateurs 40 et une série de résistances 41• Il doit être compris que le symbole du redresseur 30 peut représenter plusieurs redresseurs en série entre deux plans équipotentiels si cela est nécessaire du point de vue des valeurs réelles des tensions, et 15 qu'il en est de même pour les résistances 31 et les condensateurs 32« De plus, les nombres et les types de ces éléments peuvent varier d'une application à l'autre, suivant les besoinso Les plans'15 et 16 de la série de plans à condensateurs sont connectés directement par un conducteur- 29 car ces 20 plans fonctionnent au même potentiel. La raison de cette condition apparaîtra en considérant la disposition matérielle décrite ci-aprèso Le plan 20 est en fait le fond d'un récipient qui est au potentiel de référence de la terre, et le plan 1 est associé au dessus 20 du récipient, qui est aussi au potentiel de 25 référence de la terre. Le plan 11 qui est le plan commun pour les séries de plans à redresseurs et à condensateurs est connecté par un élément résistant 50 au plan 21 d'une série de plans 21 à 27 connectés par des résistances 60 et 61. Chaque résistance 30 60 ou 61 peut en réalité représenter plusieurs résistances en série entre deux plans correspondants» Le plan 27 est associé au dessus 28 du récipient et par suite il est au potentiel de référence de la terre. Le plan 6 de la série à redresseurs et le plan 15 35 de la série à condensateurs sont connectés respectivement par BAÛ ORIGINAL 69 10442 2605655 5 des câbles 72 et 71 aux bornes 73 et 74 du secondaire d'un transformateur haute tension 70. Le transformateur 70 est alimenté à travers des cables 81 ou 82 par une source d'alimentation de puissance 80 extérieure au récipient» 5 Le courant alternatif haute tension apparaissant sur les bornes 73 et 74 est redressé pour produire un courant continu haute tension correspondant sur le plan équipo-tentiel 11 ainsi que sur le plan équipotentiel 2t. L'échelonnement des potentiels des plans équipotentiels 1 10 à 11 est un échelonnement variable, tandis que l'échelonnement des potentiels pour les plans 11 à 20 et les plans 21 & 27 est pratiquement un échelonnement constant des potentiels, avec seulement des ondulations peu importantes. Le transformateur 75 est un transformateur d'isolement 15 alimenté par une source 85 à travers les câbles 86 et 87, et il produit un courant alternatif sur les bornes 78 et 79 de son secondaire. Les caractéristiques électriques dfun accélérateur d'électrons haute tension 200 sont aussi représentées 20 sur la figure 1. Les plans 110 à 116 sont des plans équipotentiels à potentiels échelonnés, les plans 110 à 114 servant comme électrodes accélératrices, le plan 115 avec la coupelle 122 servant comme système extracteur de faisceaux et le plan 116 servant comme plan haute tension 25 associé au filament 120. Un écran 117 est aussi associé au plan 116 et au filament 120 auquel il est connecté par un conducteur 118» Les électrons émis par le filament 120 sont accélérés par les électrodes 110 à 115 pour former un faisceau d'électrons à grande vitesse pour effectuer du 30 travail de différents types. Pour certaines applications, un balayage rectiligne du faisceau est provoqué après 1'accélération pour l'irradiation par les électrons sur une largeur de la matière bombardée. Le courant pour les différents éléments de l'accéléra-35 teur 200 est transmis à partir du dispositif d'alimentation 100 à travers un câble 300 à potentiels échelonnés0 Le câble à potentiels échelonnés 300 comprend plusieurs conducteurs concen 69 10442 2995*55 triques 210 à 270 autour d'un conducteur ou fil central 280. Les sept conducteurs concentriques 210 à 270 sont connectés à une extrémité aux plans 21 à 27 du dispositif d*alimentation 100 par les conducteurs 61 à 67, et à 1*autre extrémité aux plans 5 110 à 116 par les conducteurs 130 à 135 et le conducteur 118 ainsi que 1*écran 117» De cette façon, les tensions échelonnées des plans équipotentiels 21 à 27 du dispositif d'alimentation 100 sont directement transmises aux plans correspondants 110 à 116 de l'accélérateur 200 à travers un câble unique. Le conducteur 10 ou fil central 200 transmet le courant alternatif du transformateur d'isolement 75 au- filament 120 pour chauffer celui-ci pour 1*émission des électrons devant être accélérés. Les figures 2 et 3 représentent respectivement en élévation latérale et en plan la disposition mécanique dans le 15 dispositif d'alimentation 100 et une extrémité du câble à potentiels échelonnés 300 associée* Il doit être compris que les différents éléments électriques tels .que les résistances, les condensateurs et les redresseurs représentés schématiquement sur la figure 1 sont physiquement situés entre les différents disques 20 constituant les plans équipotentiels. Le transformateur haute tension 70 occupe de la façon représentée tout un côté du récipient du dispositif dfalimentation.^ et le transformateur d'isolement 75 est situé dans un angle du récipient, de l'autre côté de celui-ci. 25 Les disques 21 à 27 servant comme plans équipo tentiels sont montés en deux empilages séparés entre le dessus 28 et le fond 20 du récipient. Le disque 4 est représenté en coupe pour illustrer le profil typique en section transversale des disques 1 à 27» Comme le montre la figure 2 les disques servant 30 comme plans équipotentiels au potentiel le plus élevé en courant continu (300 kV) sont séparés du' dessus 28 et du fond 20 du récipient, et par suite ils ne sont pas en vue directe entre leurs côtés plats et un plan de tarrs. La disposition à deux empilages permet une économie d'espace dans le dispositif d'alimentation, 35 et par suite un récipient plus petio pour le dispositif d'ali» mentation. Cela est un avantage particulier parce que le récipient est moins coûteux et que l'espace nécessaire en usine ou en laboratoire pour loger le dispositif d'alimentation peut être «Jim or'ûimAL 69 10442 2005655 7 plus réduit. De plus, la séparation entre les plans à la tension la plus élevée et le dessus et le fond du récipient, avec interposition de plans à des tensions échelonnées réduit le risque d'éclatement d'étincelles dans le dispositif d'alimenta-5 tion, ce qui est très avantageux parce que ces décharges provoquent une défaillance coûteuse du système avec possibilité d'endommagement des redresseurs et autres éléments qui dans ce cas doivent être remplacés, avec un temps d'arrêt correspondant de l'installation. 10 Un avantage important d'un dispositif d'alimenta tion à plans à potentiels échelonnés est la réduction des dimensions résultant de l'échelonnement des niveaux de tension eiitre 300 kV et la terre par plusieurs plans équipotentiels. Le récipient du dispositif d'alimentation est rempli d'une façon connue 15 d'un fluide isolant, typiquement une huile non conductrice. La distance de séparation nécessaire entre un point à 300 kV et un point à la terre quand il existe seulement une huile isolante doit être très importante, mais avec des plans intermédiaires à potentiels échelonnés, la distance globale de séparation est 20 considérablement inférieure. Gela résulte de la relation non linéaire entre l'épaisseur de l'isolant et la tension de claquage de sorte que la distance nécessaire avec un fluide isolant est plus faible quand il existe des plans à potentiels échelonnés entre les plans à 300 kV et les plans à la terre. Un autre avanta-25 ge est l'augmentation de la stabilité du dispositif d'alimentation du fait des plans équipotentiels à tensions échelonnées assurant un gradient uniforme de tension dans le récipient du dispositif d'alimentation. Comme il apparaît sur la figure 2, les plans 30 équipotentiels à condensateurs 16 à 19 sont montés sur trois colonnes isolantes 43 et les autres plans équipotentiels à condensateurs 11 à 15 sont montés sur trois autres colonnes isolantes 42. Les plans équipotentiels à résistances 21 à 27 sont montés sur une colonne isolante unique 29 supportée par le plan 16. Le 35 plan 27 est associé au-dessus 28 du récipient du dispositif d'alimentation. Les plans équipotentiels à redresseurs sont représentés montés sur une colonne isolante unique 33 supportée par le plan 11. Le plan 1 est associé au-dessus 28 du récipient du 69 10442 2005655 s dispositif d'alimentation. De préférence, les plans 1 à 10 avec la colonne 33 et les plans 21 à 27 avec la colonne 29 peuvent être construits mécaniquement pour pouvoir être enlevés du récipient sous la forme d'ensembles unitaires pour faciliter 5 l'entretien du dispositif d'alimentatione De plus, un plan ou un disque supplémentaire peut être ajouté à l'extrémité inférieure de la série de plans à redresseurs avec un dispositif d'enfichage sur le plan 11 pour permettre d'inverser les polarités du dispositif d'alimentation en retournant cette unité. 10 Des résistances 51, 52 et 53 sont représentées pour connecter le plan' 11 ou plan 21. Ces résistances sont des résistances de limitation pour protéger les redresseurs associés aux plans 1 à 10 contre une surintensité en cas d'un court-circuit dans l'accélérateur ou dans le câblage» 15 Comme il ressort des figures 2 et 3, le câble 300 à potentiels échelonnés traverse les plans 21 à 27 et les conducteurs concentriques 210 à 270 sont dénudés aux niveaux voulus pour la connexion aux plans respectifs. Le fil conducteur central 2â0 traverse le plan 21 et il est connecté par un- conducteur ?6 au 20 transformateur dîisolement 75° Il doit être observé que d'autres combinaisons mécaniques peuvent être utilisées entre le câble 300, les plans 21 à 27 et le transformateur 75» Un dispositif d'alimentation à 300 kV du type représenté sur les figures 2 et 3 peut être construit avec des 25 dimensions hors tout d'environ 1,5 x 1,0 x 1,5 mètres, ce qui est environ la moitié des dimensions de nombreux dispositifs d'alimentation d'autres types ayant les mêmes caractéristiques nominales» Un dispositif d'alimentation réellement construit fonctionne à environ 300 kV avec une puissance fournie d'environ 30 30 kW. Du point de vue d'un équipement industriel, un dispositif d4alimentation ayant ces caractéristiques nominales et ces dimensions hors tout constitue un progrès réel„ De plus, le développement des caractéristiques de base de cette construction pour obtenir des dispositifs d'alimentation ayant pour caractéristiques nomi-35 nales 1.000 kV et 100 kW est possible avec seulement une augmentation relativement faible des dimensions hors tout, éventuelle-ment avec un plus grand nombre de plans de potentiels échelonnés dans chaque empilage. BAD OR1GK4AL 69 10442 2085655 9 La figure 4 représente un accélérateur d*électrons 400 de 300 kV d'un type antérieur. Deux câbles volumineux 501 et 502 transmettent le courant continu haute tension et un signal en courant alternatif superposé à la haute tension en courant continu. 5 Dans ce cas, un transformateur 350 abaisse la tension du signal alternatif avant son application au filament, bien que cela ne soit pas toujours nécessaire parce qu'un signal d'intensité supérieure à tension plus basse peut être produit par le dispositif d*alimentation et être transmis directement par le câble au fila-10 ment. Un grand nombre d'électrodes accélératrices, par exemple les vingt électrodes 310 à 330 de la figure 4 est nécessaire dans la colonne d'accélération pour un fonctionnement stable d'un accélérateur de ce type, et un circuit de résistances 335 est 15 nécessaire pour constituer un diviseur de tension pour l'alimentation des électrodes respectives. Des anneaux séparés en matière isolante 331 supportent les électrodes et les anneaux et les électrodes sont scellés pour former une enceinte étanche au vide. Les différentes résistances du circuit 335 doivent être petites 20 et cependant doivent pouvoir fonctionner, à une puissance élevée, et ces deux conditions ne sont pas facilement compatibles. Un courant d'une intensité assez élevée est désirable dans ce circuit de résistances pour qu'un faisceau d'électrons de dispersion ne modifie pas la valeur de la chute de tension RI dans les résistan— 25 ces, mais il existe une limite pratique à l'intensité du courant en raison de la chaleur engendrée. Un refroidissement auxiliaire peut être envisagé, mais cela est indésirable.. Par suite, un courant de 0,5 mA est une limite typique de l'intensité de courant à travers ce circuit de résistances. Il n'est pas considéré que 30 le développement de ce mode de réalisation pour fournir une tension encore supérieure et des puissances plus importantes soit possible sans augmenter considérablement la longueur de la colonne d'accélération. De même, des câbles de transmission plus importants sont aussi nécessaires pour le fonctionnement à une tension plus 35 élevée. Par suite, il peut être considéré qu'il existe des limi= tations inhérentes pour un accélérateur de ce type antérieur et que ces limites rendent ce mode de construction relativement peu intéressant pour les accélérateurs haute tension. •/"* BAD ORIGINAL 69 10442 2085455 10 La figure 5 représente un accélérateur 2.00 à plans à potentiels échelonnés montrant approximativement le rapport des dimensions relatives par comparaison à l'accélérateur représenté sur la figure 4» La simplicité de construction et la réduction des 5 dimensions sont apparentes par la comparaison des deux figures côte à côte. L'accélérateur 200 comporte sept plans à potentiels échelonnés 110 à 116 qui sont connectés par des conducteurs 130 à 135 et 118 à sept conducteurs à potentiels échelonnés 210 à 270. Ces sept plans à potentiels échelonnés sont montés sur un groupe trian-10 gulaire de trois colonnes isolantes 139 (dont une seule est représentée) et le câble 300 traverse dis*ectement ces plans comme dans le cas du dispositif d'alimentation 100 de la figure 2. Les.différents plans 111 à 115 peuvent avoir le même profil en sectioft transversale que le plan ou disque L du dispositif d'alimentation 15 de la figure 2. Différents types d® construction peuvent être utilisés pour la colonne accélératrice 138 qui comporte d'une façon générale des électrodes intérieures (non représentées) et des éléments .isolants cylindriques 137 montés en sandwich et devant 20 être scellés de façon étanche au vida. Les électrodes peuvent être des parties intégrantes des plans ou disques correspondants, ou bien elles peuvent être des éléments séparés montés sur les plans respectifs. Les plans 111 à 116 peuvent cependant avoir des diamètres bien plus faibles que ceux représentés sur la figure 5, les 25 bords des plans dépassant de la colonne 136 ayant alors seulement la largeur suffisante pour permettre le passage des segments respectifs du câble 300. Dans ce cas, des colonnes isolantes telles que la colonne 139 peuvent ne pas être nécessaires pour supporter les plans 111 à 116, les anneaux isolants:137 pouvant supporter 30 eux-mêmes ces plans. En général, un écran ou enveloppe cylindrique étanche au gaz est fixé au plan de base 110 pour être empli d'un fluide non conducteur, tel qu'un gaz isolanto Ce gaz isolant assuré l'isolement électrique entre les plans respectifs, et empêche les 35 décharges ou l'éclatement d'êtincelias entre ces plans. De même, les plans 110 à 116 peuvent être entourés d'une enveloppe étanche au vide dans laquelle est établi un vide poussé. Cela réduit encore le risque d'éclatement d'étincelles entre les plans et r«.nd possi- BAD ORIGINAL 69 10442 2665655 n ble la suppression des anneaux 137 de la colonne accélératrice 136. Un gain évident sur les dimensions est obtenu en réalisant un accélérateur à plans à potentiels échelonnés suivant la figure 5* La différence des dimensions résulte principalement de la colonne isolante plus courte avec un nombre plus réduit 5 d*électrodes. Cela est rendu possible en plaçant les résistances du diviseur de tension dans le dispositif d'alimentation où elles peuvent être refroidies efficacement et par suite supporter un courant plus important ( de l'ordre de 2,0 mA ) pour stabiliser la chute RI entre les plans respectifs dans la zone de la colonne de 10 1•accélérateur, cela permettant un fonctionnement plus stable de l'accélérateur avec moins de risques de décharges entre les plans ou entre les électrodes accélératrices. Ainsi, la distance entre les plans 110 et 116 de l'accélérateur 200 de la figure 5 peut être réduite à 20,5 cm, par comparaison à une distance de l?ordre 15 de 45,7 cm entre les plans 330 et 340 de l'accélérateur 400 de la figure 4* De plus, comme dans le cas du dispositif d'alimentation 100, il peut être considéré qu'un développement de ce mode de construction doit permettre d'obtenir des accélérateurs fonctionnant sous une tension supérieure à 300 kV. 20 Un autre avantage important est qu'il suffit d'un seul câble 300 pour connecter l'accélérateur 200 à un dispositif d'alimentation approprié. Il en résulte une facilité d'installation quand le câble doit être contenu dans un conduit et aussi l'avantage que le câble à potentiels échelonnés est lui-même d'un diamètre 25 plus petit que l'un ou l'autre des câbles 501 et 502 de la figure 4 La figure 6 représente une construction particulière de câble à potentiels échelonnés. Un fil conducteur 2à0 portant une couche mince d'isolant 416 est contenu à l'intérieur d'un tube ©n cuivre 270. Une couche d'isolant 415 entoure le tube en cuivre 270 30 et elle est suivie d'une couche en matière conductrice 270 représen tée sous la forme d'une couche mince en clinquant métallique mais qui peut être aussi une couche constituée par une tresse en cuivre ou par n'importe quel autre matériau conducteur. Une tresse en cuivre est cependant avantageuse parce qu^elle a une plus grande 35 élasticité ou souplesse qu'un clinquant métallique et que par suite elle risque moins d'être cassée quand le câble est courbé. Des couches similaires de matière isolante et de matière corductrice successives complètent le câble à huit conducteurs., Une couche 69 10442 200.5655 12 I relativement épaisse formée d'une tresse en cuivre est représentée en 210 et constitue le conducteur de retour à la terre du câble, ce conducteur étant finalement recouvert dfune couche de matière isolante 401• 5 Un procédé pouvant être utilisé pour former des tron çons relativement courts (environ 15 m) de câbles de ce type consiste à partir d'un tube en cuivre 270 contenant le fil isolé 2Ô0 et à placer un tube à paroi mince en matière plastique rétrécissant à chaud autour de ce tube. Le tube en matière plastique est ensuite 10 chauffé pour qu'il se resserre sur le tube en cuivre et adhère à celui-ci en formant la couche isolante 415» Une couche unique en clinquant d'aluminium (par exemple dfune épaisseur d'environ.0,1 mm) ou bien une couche formée d'une tresse de cuivre (par exemple" d*une épaisseur d'environ 0,25 mm) est ensuite placée autour de la couche 15 isolante 415 pour former le conducteur 260. Un tube en matière plastique rétrécissant à chaud est ensuite placé autour du conducteur 260 et il est chauffé pour qu'il se resserre et adhère à la structure précédemment formée. Un second et un'troisième tubes en matière plastique peuvent aussi être utilisés pour augmenter l'épais-20 seur de la couche isolante, suivant les besoins. La répétition de ces opérations permet d'obtenir un câble ayant n'importe quel nombre désiré de conducteurs concentriques. Un câble réellement construit en utilisant ce procédé et en partant d'un tube en cuivre d'un diamètre extérieur de 7,56 mm, 25 avec du clinquant d'aluminium mince pour les couches conductrices afin de former un câble tel que représenté sur la figure 6 a un diamètre hors tout d'environ 30 mm, et ce câble a été essayé de façon satisfaisante avec 300 kV sur le tube en cuivre 270 et des tensions inférieures d'environ 60 kV pour les conducteurs 250, 30 240, 230, 220 et 210. Le diamètre d'un câble réellement construit avec des tresses de cuivre pour constituer les couches conductrices est seulement légèrement supérieur du fait des couches plus épaisses de matière conductrice. Il peut être admis que ces câbles peuvent supporter des tensions supérieures à 300 kV et il n'apparaît 35 aucune raison empêchant la construction .de câbles similaires pour des tensions supérieures à 1o000 kV, éventuellement avec dix échelons de 100 kV entre le conducteur le plus intérieur et le conducteur le plus extérieur. BAOOgpw. 69 10442 2005655 13 L'accélérateur dfélectrons haute tension à plans à potentiels échelonnés ci-dessus illustre les caractéristiques générales avantageuses de la présente invention qui peut être utilisée pour la production de faisceaux de grande énergie de particules chargées d'autres types. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 69 10442 2085*55 H REVENDICATIONS 1 - Un appareil accélérateur haute tension pour des particules chargées caractérisé par une source de particules chargées, plusieurs particules accélératrices associées à la source et un dispositif à potentiels échelonnés associé à la 5 source et aux électrodes accélératrices pour la transmission à celles-ci de signaux électriques individuels appropriés. 2 - Un appareil accélérateur de particules selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de particules chargées est un filament alimenté par un signal en courant 10 alternatif pour l'émission d'un courant d'électrons, les électrodes accélératrices étant disposées espacées sous la formé d'une colonne devant le filament et le dispositif à potentiels échelonnés comportant un dispositif pour la transmission d'un signal en courant alternatif d'une source extérieure au filament 15 et un dispositif pour la transmission de plusieurs tendions en courant continu à potentiels échelonnés de là source extérieure aux électrodes accélératrices pour l'application à celles-ci de tensions accélératrices échelonnées pour l'accélération du courant d'électrons. 20 5 - Un appareil accélérateur de particules selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif pour la transmission du signal en courant alternatif est un tube conducteur contenant un fil conducteur isolé et le dispositif pour la transmission des tensions en courant continu à potentiels 25 échelonnés est constitué par plusieurs couches de matière conductrice de l'électricité disposées concentriquement autour du tube conducteur et séparées du tube conducteur et les unes des autres par des couches intermédiaires de matière isolante. 4 - Un appareil accélérateur de particules selon la 50" revendication 5, caractérisé par une série de plans en forme de disques espacés les uns des autres associés au filament et aux électrodes accélératrices, le tube conducteur du câble étant connecté au plan associé au filament et chacune des couches conductrices du câble étant connectée à un plan associé à une 55 électrode accélératrice, ces plans servant ainsi comme plans équipotentiels pour stabiliser les gradients de tension entre le filament et les différentes électrodes accélératrices. ' T " BAD OfiJSMftU, Y .. 69 10442 2085655 15 5 - Un appareil accélérateur de particules selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque plan comporte une ouverture pour le passage du tube conducteur et d'au moins une partie des couchesconductrices consécutives du câble. 5 6 - Un appareil accélérateur de particules selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source extérieure comprend un empilage de plans équipotentiels pour les tensions en courant conthu à des potentiels échelonnés et plusieurs résistances connectées en série entre les plans, la résistance 10 combinée de ces résistances ayant une valeur prédéterminée pour que l'intensité du courant à travers ces résistances soit importante par rapport à l'amplitude des courants de diffusion du faisceau pouvant venir frapper les électrodes de l'accélérateur. 7 - Un accélérateur haute tension dans lequel un 15 faisceau de particules chargées est accéléré par une colonne d'électrodes accélératrices espacées les unes des autres caractérisé par un certain nombre de plans équipotentiels espacés les uns des autres, chacun associé à une électrode accélératrice et par un câble à potentiels échelonnés pour fournir des poten-20 tiels accélérateurs stables aux plans équipotentiels. 8 - Un accélérateur haute tension selon la revendication 7» caractérisé en ce que les plans équipotentiels sont formés d'une seule pièce avec les électrodes accélératrices, le câble à potentiels échelonnés comprenant plusieurs couches conductrices 25 isolées les unes des autres et associées aux différents plans® 9 - Un accélérateur haute tension selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque plan équipotentiel comporte une ouverture pour recevoir au moins une partie du câble, chaque couche conductrice concentrique étant connectée directement à 50 l'un des plans. fy. iAD ORfâtlAl