Исследование баланса энергии в ионном ускорителе ТЕМП - 4М

И. П.
Научный руководитель: Пушкарёв А. И.
Национальный исследовательский
Томский политехнический университет
ИФВТ
Кафедра

техники и электрофизики высоких напряжений

материалов составы и структуры, недоступные ни одному из традиционных металлургических

способов.
Для повышения эффективности генерации мощного ионного пучка необходимо увеличить эффективность передачи энергии в самой установке. С этой целью были проведены исследования баланса энергии и расчет передачи энергии в узлах ускорителя ТЕМП-4М при работе ускорителя в одно- и двух-импульсном режимах.

250

– 300 кВ;
длительность импульса 150 нс;
плотность ионного тока на мишени 25 – 150 А/см2;
частота импульсов 6 имп./мин.
Beam composition: ions of carbon (C+) and protons

делители напряжения; 3 – ДФЛ; 6 – пояс Роговского;
7 –

магнитоизолированный диод; 8 – акуумная камера; 9 – мишенный узел; 10 – вакуумная система; 11- генератор импульсных напряжений (ГИН); 12 – система газоподачи и водоподготовки

двойная формирующая линия, 3 - диодная камера, 4 – нагрузка.
Калибровка

диагностического оборудования на согласованную нагрузку

выходе ДФЛ и с шунта.

выходе ДФЛ и расчетные значения напряжения. Одноимпульсный и двухимпульсный режим

Напряжение, прикладываемое к диоду рассчитывали по формуле:

при генерации МИП

генерации ионного пучка (точки). Кривая 1 – эффективность генерации 5.4%,

кривая 3 – предельная эффективность генерации ионов С+ в режиме ограничения объемным зарядом (0.7%).

гигаватной мощности ТЕМП-4М показали, что работа без зарядной индуктивности позволяет

увеличить эффективность передачи энергии в нагрузку в 1.5 раза.

2. Потери энергии в разрядниках и в ДФЛ за счет проводимости диэлектрика достигают 25%.

3. Потери энергии в зарядной индуктивности составляют 10%.

4. Низкая эффективность генерации МИП в основном определяется диодом.

ГИНа и расчетные значения напряжения. Одноимпульсный и двухимпульсный режим.
Зарядное напряжение

ДФЛ рассчитывали по формуле:

Сводные данные для трех режимов работы на согласованную нагрузку