×
17.02.2018
218.016.2aa3

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАЦИОНАРНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ИОННОГО ПУЧКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области создания ионных источников, предназначенных для работы инжекторов быстрых атомов водорода в стационарном режиме (атомные пучки большой мощности - до 2 мегаватт), которые могут использоваться для нагрева плазмы в магнитных ловушках. Технический результат - повышение надежности стационарной работы ионного источника при длительной эксплуатации в условиях неизбежного наличия ударных нагрузок. Устройство для стационарной генерации ионного пучка содержит корпус со съемным верхним фланцем, оборудованным высоковольтным вводом для подвода электропитания и охлаждения, с расположенными в нем газоразрядной камерой, электродами ионно-оптической системы и изоляторами. Устройство содержит опорную платформу, закрепленную на верхнем фланце, с закрепленными на ней вертикальными опорными изоляторами, на которую установлена газоразрядная камера, и юстировочное устройство, с закрепленными на нем заземленным и промежуточным электродами ионно-оптической системы. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники

Изобретение относится к области создания ионных источников, предназначенных для работы инжекторов быстрых атомов водорода в стационарном режиме (атомные пучки большой мощности - до 2 мегаватт), которые могут использоваться для нагрева плазмы в магнитных ловушках.

Уровень техники

Известно устройство для стационарной генерации ионного пучка большой мощности, состоящее из газоразрядной камеры, изолирующей высоковольтной конструкции и многоэлектродной ионно-оптической системы, электроды которой оборудованы каналами для охлаждения и подающими и сливными коллекторами для охлаждающей воды (патент на ПМ №145256, оп. 10.09.14).

Известно устройство для генерации стационарного пучка ионов водорода многомегаватной мощности (ITER Final Design Report, Design Description Document (DDD5.3) "Neutral Beam Heating and Current Drive (NBH&CD) System", July 2001). Устройство содержит вакуумный корпус со съемным верхним фланцем, с размещенным на нем высоковольтным вводом для подачи электропитания и охлаждения узлов ионного источника - газоразрядной камеры и электродов ионно-оптической системы (ИОС), также размещенных внутри вакуумного объема. ИОС состоит из 6 электродов - эмиссионного (плазменного), заземленного и 4 промежуточных - ускорительных электродов. Устройство содержит вертикальный опорный фланец, закрепленный на боковой стенке корпуса, на котором через горизонтальные керамические изоляторы закреплены электроды ИОС и газоразрядная камера. Горизонтальные керамические изоляторы воспринимают весовую нагрузку от узлов ионного источника. Недостаток такой конструкции - повышенная чувствительность к разрушению, так как горизонтальные керамические изоляторы работают на изгиб и может возникнуть их хрупкое разрушение при наличии весовых и ударных нагрузок в токамаке (срыв тока плазмы). Кроме того, эти ударные нагрузки могут вести к небольшим (десятки микрон) смещениям по вертикали электродов ионно-оптической системы относительно друг друга, что при длительной работе стационарного ионного источника приведет к расфокусировке генерируемого ионного пучка и увеличению мощностных нагрузок на элементы пучкового тракта.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности стационарной работы ионного источника при длительной эксплуатации в условиях неизбежного наличия ударных нагрузок.

Для достижения указанного результата предложено устройство для стационарной генерации ионного пучка, содержащее вакуумный корпус со съемным верхним фланцем, оборудованным высоковольтным вводом для подвода электропитания и охлаждения, с распложенными в нем газоразрядной камерой (ГРК), электродами ионно-оптической системы и изоляторами, при этом устройство содержит опорную платформу, закрепленную на верхнем фланце, с закрепленными на ней вертикальными опорными изоляторами, на которых установлена ГРК, и юстировочное устройство, с закрепленными на нем заземленным и промежуточным электродами ИОС.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, где:

1 - вакуумный корпус

2 - верхний фланец

3 - ввод электропитания и охлаждения

4 - газоразрядная камера

5 - эмиссионный электрод

6 - горизонтальные изоляторы

7 - промежуточный электрод

8 - заземленный электрод

9 - узел сборки промежуточного и заземленного электродов

10 - группа опорных изоляторов

11 - опорная платформа

12 - тяга

13 - котировочное устройство

Устройство для генерации стационарного пучка ионов водорода состоит из вакуумного корпуса 1 со съемным верхним фланцем 2, оборудованным высоковольтным изоляторным вводом 3, рассчитанным на ускоряющее напряжение до 100 кВ, через который осуществляется подвод электропитания и охлаждения узлов ионного источника. К верхнему фланцу 2 с помощью тяг 12 прикреплена опорная платформа из нержавеющей стали 11, на которой закреплены рассчитанные на полное ускоряющее напряжение опорные изоляторы 10, на которых установлена охлаждаемая медная газоразрядная камера 4 массой свыше 100 кг. Количество керамических опорных изоляторов для такой газоразрядной камеры равно 3, диаметр и высота составляют соответственно 100 и 200 мм. По сравнению с прототипом такой способ крепления газоразрядной камеры позволяет избежать поперечной весовой нагрузки на изоляторы, что повышает надежность работы всего устройства. Газоразрядная камера обеспечивает при мощности разряда около 150 кВт получение на эмиссионной поверхности плазмы площадью около 1000 см2 плотность тока водородных ионов до 0,25 А/см2.

Многоапертурные электроды ИОС, эмиссионный 5, промежуточный (ускоряющий) 7 и заземленный 8, изготавливаются из бескислородной меди. Охлаждение электродов осуществляется водой по проложенным в них каналам, которые присоединены к напорным и сливным коллекторам (на фиг. 1 не показаны). Эмиссионный электрод 5 присоединяется к газоразрядной камере через изолирующую рамку, на него и газоразрядную камеру подается ускоряющее напряжение. Промежуточный 7 и заземленный 8 электроды устанавливаются на отдельный узел сборки 9, где они взаимно юстируются и промежуточный электрод закрепляется на фланце узла 9 с помощью малогабаритных высотой 60 мм керамических изоляторов 6, рассчитанных на напряжение до 10 кВ.

Для точной взаимной установки узла сборки электродов 9 и эмиссионного электрода 5 ионно-оптической системы ионного источника применено котировочное устройство 13, которое закреплено на опорной платформе 11 и обеспечивает настройку взаимного положения электродов с точностью не хуже 30 мкм.

Таким образом, предложенная конструкция устройства обеспечит его длительную работоспособность при эксплуатации в системе инжекции токамака.

Устройство для стационарной генерации ионного пучка, содержащее корпус со съемным верхним фланцем, оборудованным высоковольтным вводом для подвода электропитания и охлаждения, с расположенными в нем газоразрядной камерой, электродами ионно-оптической системы и изоляторами, отличающееся тем, что устройство содержит опорную платформу, закрепленную на верхнем фланце, с закрепленными на ней вертикальными опорными изоляторами, на которую установлена газоразрядная камера, и юстировочное устройство, с закрепленными на нем заземленным и промежуточным электродами ионно-оптической системы.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАЦИОНАРНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ИОННОГО ПУЧКА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАЦИОНАРНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ИОННОГО ПУЧКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 804.
10.01.2013
№216.012.1845

Способ осаждения мономолекулярных пленок фторфуллерена cf на подложку, устройство ввода подложки в вакуум и устройство для испарения фторфуллерена cf

Изобретение может быть использовано в нелинейной оптике и пироэлектрических устройствах. Перед осаждением пленки подготавливают подложку, отделяя от высокоориентированного пирографита тонкий слой с помощью двусторонней липкой ленты. Порошок CF загружают в испарительную ячейку, помещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471705
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
Показаны записи 1-10 из 551.
10.01.2013
№216.012.1845

Способ осаждения мономолекулярных пленок фторфуллерена cf на подложку, устройство ввода подложки в вакуум и устройство для испарения фторфуллерена cf

Изобретение может быть использовано в нелинейной оптике и пироэлектрических устройствах. Перед осаждением пленки подготавливают подложку, отделяя от высокоориентированного пирографита тонкий слой с помощью двусторонней липкой ленты. Порошок CF загружают в испарительную ячейку, помещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471705
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
+ добавить свой РИД