Окно для вывода пучка электронов из вакуумной камеры ускорителя в атмосферу и ввода в рабочую камеру радиационно-химического реактора
WINDOW FOR ELECTRON BEAM DISCHARGE FROM VACUUM CHAMBER OF ACCELERATOR INTO ATMOSPHERE AND INTRODUCTION INTO WORKING CHAMBER OF RADIATION-CHEMICAL REACTOR

Изобретение относится к ускорительной технике и радиационной химии и может быть использовано для вывода ускоренных электронов из ускорителя в атмосферу или ввода из атмосферы в радиационно-химический реактор.
Ускорители электронов широко используются в радиационных технологиях. Ускоренный пучок через окно выводится из вакуумной камеры ускорителя в атмосферу и затем через окно вводится в рабочую камеру радиационно-химического реактора.
)
Известно изобретение, в котором для цели вывода/ввода используются окна, содержащие металлическую фольгу, вакуумно-плотно установленную на вакуумную камеру ускорителя/рабочую камеру радиационно-химического реактора (патент RU 2683959, МПК H05H 5/00, 2006. Известны окна вывода пучка из ускорителя, в которых используются две последовательно расположенные металлические фольги (патент US 6,724,003 B1 МПК B01D 53/32; статья «Частотный наносекундный ускоритель электронов УРТ-0,5», Котов Ю.А., Соковнин С.Ю., Балезин М.Е.// ПТЭ. 2000. № 1. С. 112-115). Однако такие устройства не имеют системы, информирующей о прорыве одной из фольг, что снижает их надежность.
Наиболее близким техническим решением является окно (патент RU 2137247, МПК H01J 33/04, 1995), которое содержит две фольги, основную и дополнительную, поддерживаемые основной и дополнительной опорной решеткой, и датчик давления между фольгами. В пространстве между фольгами поддерживается давление ниже атмосферного, но выше, чем в вакуумной камере. При прорыве одной из фольг давление между ними меняется и датчик выдает сигнал аварии для выключения ускорителя.
Недостатком этого устройства является наличие дополнительной решетки для поддержания дополнительной фольги, что усложняет конструкцию. Кроме того, для обеспечения одинаковой механической напряженности фольг давление между ними должно поддерживаться близким к половине атмосферного. При отклонении от этого давления возможен прорыв внутренней или внешней фольги, что снижает надежность окна. Давление между фольгами относительно высоко, близко к половине атмосферного, и при таком давлении датчик давления не чувствителен к малому натеканию как во внешней, так и во внутренней фольге.
Задачей изобретения является повышение надежности выходного окна ускорителя электронов или входного окна радиационно-химического реактора, повышение чувствительности при предотвращении аварии и упрощение конструкции.
Техническими результатами предложенного изобретения является повышение надежности окна для вывода пучка электронов из вакуумной камеры ускорителя в атмосферу и ввода в радиационно-химический реактор, которое достигается обеспечением равной механической напряженности основной и дополнительной металлических фольг окна; повышение чувствительности при предотвращении аварии - за счет относительно низкого давления в зазоре между фольгами окна; упрощение конструкции, обеспечивающей возможность установки как на вакуумную камеру ускорителя электронов, так и на рабочую камеру радиационно-химического реактора.
Сущность изобретения заключается в том, что окно для вывода пучка электронов из вакуумной камеры ускорителя электронов в атмосферу и ввода в радиационно-химический реактор содержит основную и дополнительные фольги, плотно прижатые друг к другу через прокладку из такой же фольги. Основная металлическая фольга вакуумно-плотно установлена на вакуумную камеру ускорителя или рабочую камеру радиационно-химического реактора, дополнительная металлическая фольга с помощью прижимного фланца вакуумно-плотно установлена на основную фольгу через прокладку, выполненную из такой же фольги. Основная фольга ограничивает вакуумную камеру ускорителя или рабочую камеру радиационно-химического реактора, дополнительная фольга контактирует с атмосферой.
3
-3
3
-3
В зазоре между основной и дополнительной металлическими фольгами поддерживается давление в диапазоне (10-10) Па, что на один-два порядка выше давления в вакуумной камере ускорителя, и на два порядка ниже атмосферного, контролируемое датчиком, который формирует управляющий сигнал при изменении давления в зазоре. Предел диапазона давления 10 Па выбран на два порядка ниже атмосферного, за счет чего фольги окна плотно прижаты друг к другу и равно напряжены, кроме того, при прорыве дополнительной фольги, обращенной в атмосферу, формируется скачек давления минимум на два порядка. Предел диапазона давления 10 Па на один-два порядка выше давления в ускорителе, поэтому при прорыве основной фольги формируется скачек давления минимум на порядок. Указанные скачки давления надежно регистрируются современными вакуумметрами.