Разработка и создание конструкций ВЧ-резонатора и элементов вакуумных устройств для источников Си и ЛСЭ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.20 ВАК РФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ Г Г 5 С .1 . им. Г>и< Будкера СО РАН

1 5 ■ - :

На правах рукописи

ГАВРИЛОВ Николай Гаврилович

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ВЧ-РЕЗОНАТОРА И ЭЛЕМЕНТОВ ВАКУУМНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИСТОЧНИКОВ СИ и лсэ

01.04.20 - физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК—1996

Работа выполнена в ГНЦ РФ "Институт ядерной им. Г.И. Будкера СО РАН".

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ЯРЬ1ГИН — доктор технических наук,,

Вячеслав Николаевич профессор, Институт тенлофизи

СО РАН г. Новосибирск.

АУСЛЕНДЕР. — доктор технических наук,"

Вадим Леонидович ГНЦ РФ "Институт ядерной фи;

им. Г.И.Будкера СО РАН", г. Новосибирск.

ВЕДУЩАЯ ■ — Объединенный институт ядерны

ОРГАНИЗАЦИЯ: исследований, г. Дубна.

Защита диссертации состоится

в " " часов на заседании диссертационного совета Д.002.24.02 при ГНЦ РФ "Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН".

Адрес: 630090, г. Новосибирск-90,

проспект академика Лаврентьева, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ Г "ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН".

Автореферат разослан

Ученьш секретарь специализированного совета

академик ^ 'ри.Б.В. Чирике

)бщая характеристика работы

^туальность темы. Использование синхротронного излу-гния революционным образом изменяет возможности многих изических методов исследования как в области фундамен-альных наук (в частности, атомной и молекулярной физики, изики твердого тела, химического катализа, биологии), так в области прикладных наук (материаловедение, микроэле-ентный анализ, медицинская диагностика и др.)

В течении последних 10 лет в мире интенсивно развивает-[ новое направление генерации мощного когерентного элек-эомагнитного излучения - лазеры на свободных электронах 1СЭ). Интерес к ЛСЭ связан с возможностью изменения длил волны излучения в широком спектральном диапазоне, что гкрывает широкие возможности в исследованиях, а также в ;хнологиях, связанных в частности с разделением изотопов. Диссертация посвящена разработке новых конструкций ос->вных элементов ускорителей и накопителей для создания гециализированных источников СИ, ускорителей для ЛСЭ и :спериментальных станций с использованием СИ.

Целью работы является разработка элементной базы ва куумной системы накопителей "Сибирь-2" и ТНК, отвечаю щих современным требованиям источников СИ; разработка ВЧ - резонатора, основного элемента ускоряющей структур! разрезного микротрона - рекуператора для ЛСЭ (с возможно стью его изготовления ло технологиям промышленных пред приятий).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен способ увеличения тепловой нагрузки на еди ницу длины приемника излучения. Впервые спроектирова] приемник излучения с ребристой поверхностью на удельнук мощность 500 вт на сантиметр длины. Предложена методик; расчета температуры в характерных точках приемника излу чения.

2. Предложена методика расчета на прочность вакуумны: камер переменного сечения.

3. Предложена тарелка, переменного сечения в качеств уплотнителя затвора. Приведена методика расчета тарелк] переменного сечения.

4. Впервые предложена новая передача - напряженная фри циоиная передача. Дано теоретическое обоснование возмож ности применения передачи для прецизионной механики. При ведены возможные применения передачи.

5. Предложена конструкция биметаллического ВЧ-резона тора с частотой 180 мГц, ускоряющим напряжением 900 кВ.

6. Рассмотрены вопросы изготовления ВЧ-резонатора прс мышленными предприятиями.

'Практическая ценность результатов работы. В на

стоящее время результаты исследований и разработок реал1; зованы в основных элементах вакуумной системы накопител "Сибирь-2" . Вакуумная система накопителя "Сибирь-2" ре

этает более года. За это время каких - либо неисправностей ^неописанных элементов вакуумной системы обнаружено не зшо. Таким образом, разработанные конструкции являются аботоспособными и достаточно надежными. По результатам выработки, исследований и испытания опытного образца ВЧ резонатора изготовлена их серия. Один из них успешно рабо-ает ь течение более трех лет в накопительном кольце Дюкско-) университета (США). Другие будут использоваться в раз-эзном микротроне - рекуператоре для ЛСЭ. Все результаты огут быть использованы при разработке источников СИ сле-ующего поколения. Результаты расчета уплотнительной та-элки будут использоваться в разработке вакуумного затвора эвой конструкции. Использовашге напряженной фрикцион-эй передачи после практического исследования можно будет редложить во многих областях техники.

Апробация работы. Результаты, положенные в основу иссертации, неоднократно докладывались и обсуждались на аучных семинарах в ведущих отечественных и зарубежных знтрах, таких как ИЯФ СО РАН (г. Новосибирск), РНЦ Курчатовский Институт" (г. Москва), Институт физических роблем им. Ф.В. Лукина (г. Зеленоград), ОИЯИ (г. Дубна), ентр передовых технологий (г. Индор, Индия). Результаты вкладывались на Европейских конференциях по ускорителям ьряженных частиц (Рим, 1989 и Лондон, 1994), Международ-ых конференции по ЛСЭ и др.. Кроме того, результаты рабо-ы докладывались на 11, 12 Всесоюзных Совещаниях по уско-ятелям заряженных частиц (г. Дубна, 1988, 1992), Всесоюз-ых и российских конференциях СИ-86, СИ-88, СИ-90, СИ-94 \ Новосибирск), а также представлены и опубликованы в рудах следующих конференций:

- Трудах И и 12 Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, Дубна, ОИЯИ (1988, 1992);

- 1989 ЕРА С European Particle Accelerator Conference (Pi№ Италия);

- 1993 IEEE Particle Accelerator Conference (Вашингтон США) и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликован' 18 работ, получен 1 патент и получено положительное реше нне на получение второго патента.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 10! страницах машинописного текста, включая 43 рисунка, состо ит из введения, 2 глав, заключения и списка цитируемой ли тературы из 44 наименований.

Тезисы, представленные к защите

Автор защищает следующие основные результаты диссерта ции.

1. Способ увеличения тепловой нагрузки на единицу длинь приемника излучения и его расчет.

2. Методику расчета вакуумных камер переменного сече ния.

3. Уплотнитель затвора в виде тарелки переменного сече ния и его расчет.

4. Напряженную фрикционную передачу и возможные ei применения.

5. Схему и разработку биметаллического ВЧ-резонатора.

Содержание работы

>о введении дано краткое описание накопителей электронов Сибирь-2" и ТНК (источников СИ) и микротрона - рекупера-эра для ЛСЭ. Обоснована актуальность работы и показана эзможность использования разработок основных элементов ак для источников СИ, так и для ЛСЭ. Кратко описаны раз-аботанные конструкции и результаты проведенных исследо-ший.

Первая глава посвящена основным элементам вакуумной 1стемы накопителен и ускорителей. В начале главы описа-ы основные элементы вакуумной системы накопителей, даны к основные характеристики^ Приведено описание вакуумных ictcm "Сибнрь-2" и ТНК. Глава состоит из разделов.

Первый раздел посвящен приемпикам излучения СИ. Про-1ема приемников излучения связана с тенденцией роста удель-ж мощности СИ на единицу его длины. • С другой стороны, энемники излучения являются основным видом газовой на-)узки в накопителе, поэтому правильная конструкция при-.шиков излучения может значительно увеличить предельный и<уум при работе накопителя.

В начале раздела приводится анализ существующих кон-грукций приемников излучения. Подробно рассматриваются положения приемника излучения: перпендикулярно СИ и >д малым углом к СИ. Приводится формула для их расчета, оказано, чем ограннчена удельная принимаемая мощность i единицу длины таких приемников излучения. Так, при 1елыюй мощности ira один сантиметр длины 128 вт, темпе-ьтура на поверхности, принимающей излучение составляет ¡0°С. Дано теоретическое обоснование возможности увели-:ния удельной мощности па единицу длины приемника, изме-:нием конфигурации "основного" теплового потока. Способ ;менения конфигурации основного теплового потока - "раз-

называние" СИ по поверхности приемника излучения, ко] структивное исполнение в виде ребристой поверхности, ра положенной под углом к СИ. Предложена новая конструкт приемника излучения и дана, методика его расчета на пример приемника излучения для накопителя "Сибирь-2".

Расчет приемника включает: расчет геометрических пар; метров, гидравлический расчет, тепловой расчет.

Тепловой расчет заключается в определении АТ - разн< сти температуры между стенкой, принимающей излучение охлаждающей жидкостью по формуле:

АТ + ДГст_в + АГв,

где ДТст_ст - разность температуры между стенкой, прши мающей излучение, и стенкой, соприкасающейся с охлаждав щей жидкостью; ДТС7П_в - разность температуры между сте] кой и жидкостью; АТв - нагрев воды после прохождения ч рез приемник. В расчетах использовались готовые решен! простых задач из учебника с применением принципов ЭВ (эквивалентности, взаимности и суперпозиции). Результат расчетов приемника излучения для накопителя "Сибирь-2 следующие: при мощности на один сантиметр длины 500 в температура на поверхности, принимающей излучение у ве шины ребра составляет 157°С, а у основания ребра - 125°С

В заключении даны выводы по результатам расчетов, пр ведены результаты стендовых испытаний приемников излуч ния.

Второй раздел посвящен вакуумным камерам накопите,! "Сибирь-2" . Вакуумные камеры служат в качестве вакуу] ного канала для проводки электронного пучка по кольцу нак пителя. Вакуумные камеры поворотных, магнитов и линзовь участков изготовлены из алюминиевого сплава АМцС мет дом экструзии. Камера поворотного магнита имеет ширш

соло 200 мм, что позволяет выводить СИ практически без поедания излучения на стенки камеры. Приводятся основные истоинства изготовления вакуумных камер из сплава АМцС. вакуумным камерам можно предъявить два основных тре-)вания: требование по вакууму и требование к прочности нсуумных камер. Геометрия вакуумных камер определилась изическими характеристиками накопителя "Сибирь-2". Вну-ренние размеры вакуумных камер были заданы по результа-1М расчетов динамики электронного пучка и рассмотрения юметрии лучен синхротронного излучения. Наружные раз-эры, особенно высоту, стараются уменьшить для упрощения гсментов магнитной системы накопителя. Т. е. вакуумные шеры должны иметь ширину, достаточную для вывода СИ, минимальную толщину горизонтальных стенок в магнитном .зоре, позволяющую выдерживать давление атмосферы при ¡езгаживающем прогреве. Расчет профиля вакуумной каме-,1 в поворотном магните относится к балкам переменного се-шия статически неопределимым. Предложена методика рас-гта вакуумных камер переменного сечения. Предлагаемая гтодика объединяет способ Верещагина и метод преобразо-шия балок переменного сечения в балку постоянного сечения, зедложенный Б.Н. Жемочкиным. Расчет балки переменного ¡чения статически неопределимой состоит из двух частей:

1. Раскрытие статической неопределимости.

2. Решение дифференциального уравнения упругой линии, диссертации приведены формулы, с помощью которых мож-) произвести раскрытие статической неопределимости балок ;ременного сечения по способу Верещагина. Достоинство юсоба Верещагина это его наглядность, а также удобство ж подборе оптимальной толщины вакуумной камеры.

Далее по способу Жемочкина заменяем ступенчатую бал-г балкой постоянного сечения и составляем дифференциаль->е уравнение упругой линии. Проинтегрировав его два раза

и определив постоянные интегрирования, получим уравненн упругой линии балки постоянного сечения, которая эквива лентна балке переменного сечения.

Определенной сложностью является соединение алюминн евых вакуумных камер с фланцами из нержавеющей стал: БОД и на накопителе "Сибирь-2" это осуществлено с помощь* биметаллических переходников 12Х18 Н10 Т -Ь АМцС. Листово: биметалл для переходников получен методом горячей прокат ки. Различие коэффициентов линейного расширения сплав; А МцС и стали 12Х18Н10Т в интервале температур 20...200Ч достаточно большое. Следовательно, напряжения, возника ющие в биметаллическом стыке достаточно высокие, и дл; проверки надежности соединения было проведено исследова ние биметаллических переходников на вакуумную герметич ность после термоциклировання, тормоударов и проверки п; ресурс.

В заключении приведены результаты стендовых испыта ний.

Третий раздел посвящен уплотняющему элементу для вы соковакуумных систем. В ИЯФ ведется разработка новог« прогревного прямопролетного клапана. В начале дается крат кая характеристика и основные требования к вакуумным за творам. Дано описание существующих конструкций вакуум ных уплотнительных элементов для высоковакуумных систем Далее подробно рассматривается работа тарельчатой пружи ны, которая используется в качестве уплотняющего элемент, в вакуумных клапанах зарубежных конструкций. По резуль татам анализа работы тарельчатой пружины предложена та релка новой конструкции в качестве уплотнителыюго элемен та - тарелка переменного сечения. Толщина стенки на вну треннем диаметре определяется по формуле

, _ ,, , о

а

%е К - коэффициент пропорциональности, задающий отношено окружного напряжения на диаметре (I к окружному напря-еншо на диаметре Б при действии на тарелку максимальной ;евой силы Р, 1гн - толщина тарелки на наружном диаметре, 1 - наружный диаметр тарелки, с/ - внутренний диаметр та-?лки.

Предлагаемая тарелка обладает большими достоинствами сравнении с существующими уплотняющими элементами в ще тарельчатой пружины. Это прежде всего меньше при-гадываемое осевое усилие, необходимое для уплотнения и »зможность изготовления тарелки без центрального отвертя с сохранением его упругих свойств. В диссертации даны выводы формул, используемых при (счетах тарельчатых пружин переменного сечения. Для вы-да формул использовалась теория гибких стержневых си-■ем. Формулы громоздкие и для расчетов неудобные, поэто-{ произведен их анализ, в результате чего составлена мето-гка расчета тарелки переменного сечения для уплотнитель-го элемента. В методике расчета при предварительных рас-тах предлагается пользоваться формулами для тарелки по-оянного сечения с толщиной эквивалентной тарелки. Далее шведена схема распределения напряжений в сечении тарел-: при его деформации. Из схемы распределения напряжений дно, что возможна конструкция тарелки без центрального верстия, при этом упругие свойства ее не уменьшаются, но язательно должна быть выполнена "разгрузочная" канавка. В заключении приведен расчет унлотнителыгой тарелки па повный проход 100 мм. Данный раздел можно отнести боль-к теоретическим вопросам изготовления вакуумного затво-

В четвертом разделе описывается новая передача - напря-°мная фрикционная передача (НФП). В экспериментальных эьнциях с использованием СИ к передачам можно предъявить

следующие требования: работа в высоком вакууме, что создг ет определенные трудности смазки пар трения; высокие pi диационные нагрузки, что существенно ограничивает номер клатуру применяемых материалов; очень малый шаг угловы и линейных перемещений, что практически невозможно обе* печить современными механическими передачами; беззазо]; ность передачи.

Следовательно, развитие экспериментов с использование СИ влечет и развитие прецизионной механики. В настоящс время самой надежной передачей для прецизионной механик на экспериментальных станциях является пьезокерамика. диссертации предложена новая передача - НФП, которая м< жет служить альтернативой пьезокерамическому приводу.. начале приводится принцип работы фрикционной волновой га редачи (ФВП), где передаточное отношение зависит только с диаметров сопрягаемых колес. Показано, почему невозможг использование такой передачи в прецизионной механике. Д лее описывается напряженная фрикционная волновая переда* (НФВП) и отличие ее от ФВП. Главным отличием НФВП о ФВП - передаточное отношение в основном зависит от в личины деформации и гибкость неподвижного колеса такм влияет, на передаточное отношение. Передаточное отнош ние НФВП при передаче движения от генератора к гибкой колесу равно

d + eyd

(D-d)- C\d - C2D '

где d - наружный диаметр внутреннего кольца, D - внутре ний диаметр наружного кольца, 6j - относительное удлинен] наружной поверхности внутреннего кольца, б2-относителыи уменьшение внутренней поверхности наружного кольца, Ai Д2 - допуски на изготовление диаметров d и D. Изменен] деформации приводит к изменению передаточного отношен]

при

(D-d)- d d -C2D< 0

жщение будет происходить в обратную сторону в сравнении простой волновой передачей.

Так же отличительной особенностью НФВП является то, го при диаметрах равных бесконечности будем иметь напря-енную передачу для прямолинейного движения, что невоз-эжно получить в фрикционной волновой передаче.

Что же это такое НАПРЯЖЕННАЯ ПЕРЕДА ЧА и чем она гличается от существующих механических передач? В об-ем, это можно выразить так: принцип действия напряжений фрикционной передачи (НФП) основан на создании разах по знаку напряжений (напряжений изгиба) в зоне кон-акта двух тел и при перемещении контакта происходит ьещение одного тела относительного другого. Эти дефор-чцни позволяют управлять передаточным отношением в ФП, изменяя размеры (периметры колес или длины сопря-:емых звеньев) контактирующих тел. Передаточное отно-ение напряженной передачи для общего случая равно

i =

6i • L + e-i- L

е Ь - расстояние, на которое переместился контакт, е! -носительное удлинение первого тела в точке контакта, е2 -носительное сжатие второго тела в точке контакта. Далее определяется зависимость передаточного отношения параметров передачи. Для НФВП передаточное отношение вно

А^ • • <1

d +

2

l n J\ K'Sl'd • ¿>2 • D

(D - d)

2-7-R\ 2-7-Rl

где Ах - радиальное перемещение внутреннего кольца от пр* ложенноц силы, А2 - радиальное перемещение наружного кол! ца от приложенной силы, 5*1 - толщина стенки внутреннег кольца, - толщина стенки наружного кольца, - средпи радиус внутреннего кольца, Д2 ~ средний радиус наружног кольца, 7 - коэффициент, зависящий от количества волы в д< редаче.

При исполнении параметров передачи по формуле

7Я?

будет выполнятся условие прецизионности передачи. Т.е. ш редача будет работать с автоматической подстройкой, сохрг няя постоянным передаточное отношение.

Дано описание трех конструктивных вариантов НФВП дл прецизионной механики. Далее приведены возможные приме нения передачи:

Прецизионного углового перемещения в большем диапазс не, в сравнении с пьзокерамическим приводом. Передача пс зволяет поворот на любой угол с очень малым шагом (0.05" Прецизионного линейного перемещения с малым шагом (0.0 мкм) на большое расстояние.

Передачи прецизионного вращения и линейного движени в вакуум.

Бесступенчатого редуктора (вариатора) с плавной регулг ровкой частоты вращения.

Вторая глава посвящена разработке ускоряющего ВЧ-ре: натора разрезного микрогрона - рекуператора для ЛСЭ.

В ИЯФ им. Т.Н. Будкера СО РАН строится мощный лг зер на свободных электронах на основе принципиально не вого ускорителя электронов, так называемого, микротрош рекуператора.

В этом ускорителе электроны четыре раза проходят через скоряющую структуру, отдают часть своей энергии в лазе-е на свободных электронах, установленном на последней до-ожке, а затем снова четыре раза проходят через ускоряющую труктуру, возвращая туда оставшуюся часть своей энергии.

Одной из ключевых компонент конструкции микротрона-екуператора (а, следовательно, и всего мощного ЛСЭ) явля-тся высокочастотный резонатор - одна ячейка ускоряющей труктуры. Уникальность ускорителя потребовала разработ-и новой конструкции резонатора. В частности необходимость меть большое количество таких резонаторов (более 20) за-тавила отказаться от варианта использования, ранее разра-отанного в ИЯФ резонатора для накопителя ВЭПП-4, и со-цать существенно более простую и дешевую конструкцию с спользованием биметалла медь - нержавеющая сталь. Также з-за большого количества, резонаторов мы вынуждены были ередать их производство на промышленные предприятия, не-мотря на то, что ВЧ-резонатор относится к технологически ложному изделию. Поэтому при разработке ориентировались а технологические возможности нескольких предприятий.

В диссертации обобщено в сжатой форме результаты иссле-ований возможности изготовления ВЧ-резопатора промыш-еннымн предприятиями.

В конструкции ВЧ-резонатора применены редкие техноло-ии используемые в промышленности:

• термо-диффузионная сварка (плакировка) обечайки и торцевых крышек из нержавеющей стали

12Х18Н10Т в конверте с медью марки М1р (завод "Комсомолец" г. Тамбов);

• диффузионная сварка взрывом нержавеющей стали 12Х18Н10Т с медью МО (НПО "Композит");

• биметаллические листы из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и АМцС, полученные прокаткой (НПО ВИЛС

• диффузионная сварка металлокерамических узлов (ИЯЗ

СОРАН);

• высокотемпературная пайка припоем ПМ-17 и припоет» ПСР-72 (ИЯФ СО РАН);

• штамповка с большой вытяжкой биметаллических листо! (НПО "Композит");

• вакуумное напыление нитридом титаном толщиной до 2000А0 (ОКБ "Радуга");

• вакуумное напыление внутренних поверхностей сильфон-ных узлов медью (ОКБ "Радуга").

В начале описана конструкция ВЧ-резонатора, расчеты рас хода воды по ветвям охлаждения сведены в таблицу. Описывается корпус резонатора, состоящий из обечайки и торцевьи крышек, соединенных аргонно-дуговой сваркой по нержавею щей стали. Описана технология соединения по медным поверхностям обечайки и крышки, обеспечивающая вакуумно-плотный контакт. Дано описание обечайки, приведена краткая технологическая последовательность термо-диффузионной сварки (плакировки). Каналы охлаждения выполнены в нержавеющей части обечайки, с толщиной стенки по нержавеющей стали 4.5 — 0.5 мм. Большая часть поверхности обечайки закрыта водой и только небольшие участки поверхности (около патрубков и местах соединения с крыщками) не охлаждаются. Приведен тепловой расчет обечайки и дана схемг распределения температуры по длине обечайки.

Далее описывается конструкция торцевых крышек резонатора. При работе резонатор нагревается и в нем появляются термоупругие напряжения. Приведены оценочные расчеты

гермоупругих напряжений. Также показана особенность кон-:трукции корпуса резонатора, обеспечивающая постоянство тстоты резонатора при тепловых деформациях, когда тепло-$ые уходы по длине резонатора компенсируются тепловыми входами по диаметру.

Показано, что при нагреве резонатора направление деформации крышки и обечайки совпадают, т.е. в соединение обе-хайки с крышками не возникают дополнительные напряжения i состояние вакуумно-плотного контактов процессе тепловых хеформаций не меняется.

Далее кратко описывается конструкция основных узлов ВЧ-)езонатора и их отличие от разработанных конструкций. Это тод мощности, петля измерительная, узел подстройки и узел юдавитель гармоник.

В заключении даны результаты испытаний ВЧ-резонатора.

Основные результаты диссертационной работы заключа-отся в следующем:

1. На основании расчета разработан и реализован прпем-шк излучения новой конструкции для накопителей "Снбирь-!" и ТНК на принимаемую мощность до 500 Вт на сантиметр щины. Приведен способ, как наиболее просто решать слож-ше задачи по тепловому режиму твердого тела.

2. Предложена обобщенная методика расчета на прочность !акуумных камер переменного сечения. Согласно методике 5ыл проведен расчет, конструирование и изготовление вакуумных камер накопителей "Сибирь-2" и ТНК.

3. Осуществлено теоретическое обоснование уплотнитель-юго элемента для высоковакуумных затворов в виде тарелки юременного сечения. Приведена методика расчета тарелки геременного сечения в качестве уплотнителя затвора.

4. Предложена новая передача - напряженная передача. приведены возможные применения передачи. Даны теорети-lecKiie расчеты передачи для прецизионной механики. Пода-

на заявка в получение патента на напряженную фрикциопнук волновую передачу.

5. Предложена конструкция биметаллического резонатора Рассмотрены вопросы изготовления промышленными предпри ятиями технологически сложного изделия - ВЧ-резонатора Разработка ВЧ-резонатора осуществлена в соответствии сс схемой его изготовления по узлам на нескольких промышленных предприятий в зависимости от их технологических возможностей.

6. Разработан и изготовлен биметаллический ВЧ-резонато! для накопительного кольца FEL университета Дюк (США штат Северная Каролина). По результатам испытаний первого резонатора приведена окончательная корректировка всех его узлов с последующем изготовлением серии ВЧ - резонаторов для ЛСЭ. Приведены особенности расчетов конструкции биметаллического ВЧ-резонатора.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. В.В. Анашин, II.Г. Гаврилое, М.С. Гилъденгорн, Э.П. Коллеров, В.II. Корчуганов, А.И. Никитин, В.Н. Осипов, В.А. Роенко, Э.М. Трахтенберг, Н.В. Фотин. Вакуумная система специализированного источника синхро-тронного излучения - Накопителя "СИБИРЬ-2".-Пренрин ИЯФ СО АН CÖCP, 88-109, Новосибирск, 1988.

2. А.Г. Валентинов, П.Д. Воблый, С.Ф. Михайлов, Н.Г. Га-врилов, Н.И. Зубков, В.Н. Корчуганов, B.C. Кузминых, Г.Н. Кулипанов, Е.Б. Левичев, Э.М. Трахтенберг, Г.И. Эрг. Магнитная система накопителя Сибирь-2 - Специализированного источника СИ. Препринт ИЯФ СО АН СССР, 89-174, Новосибирск, 1989.

3. В.Г. Вещеревич, H.A. Винокуров, П.Д. Воблый, Н.Г. Га-

врилов, Э.И. Горникер, Г.II. Кулипапов, И.В. Купцов, Г.Я. Куркии, А.Д. Орешков, В.М. Петров, И.В. Пииаев, И.К. Ссдляров, А.П. Скрип спи ii, A.C. Соколов. Проект разрезного микротрона-рекуператора для лазера на свободных электронах. Препринт ИЯФ СО АН СССР, 90-82, Новосибирск, 1990.

4. Н.Г. Гаарилов, Б.П. Толочко. Напряженная фрикционная передача и ее применение в прецизионной механике. Препринт ИЯФ 96-29, Новосибирск, 1996.

5. V.V. Anashin, N.G. Gavrilov et al. The dedicated synchrotron radiation source "Siberia-2". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, V.A282, N2/3. P.369 - 374, 1989.

6. V.V. Anashin, E.I. Garnikcr, N.G. Gavrilov et al. TNK-synchrotron radiation source for submicron technology applications. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, У.А308, No 1/2. P. 45 - 49, 1989.

7. G.I. Erg, N.G. Gavrilov et al. The Project of High Power Free - Electron Laser Using Race - Track Microtron - Recuperator. Budker Institute for Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia, Preprint 93-75, 1993.

8. 8. N.A. Vinokurov, N.G. Gavrilov ct al. The project of the high power free electron laser based on on the race - track microtron - recuperator. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, V.A359, No 1/2. P.41 - 43, 1995.

9. N.G. Gavrilov et al. Compact Free - Electron Laser Resonators Utilizing Electron - Transparent Mirrors. IEEE J Quantum Electron., vol. QE-27, pp 2626-2628 December, 1991.

0. N.Gavrilov, I.Kaptsov, G.Kurkin, I.Sedlyarov, V.Vesherevich. RF Cavity for the Novosibirsk Race - Track Microtron -Recuperator. BUDKERINP, 94-92, Новосибирск, 1992.

РснзСноо тегирбоа пош

I

\ "А

I' 1 1 \/J £ СИ

со Н1> 1 }* Медианная маскоспъ Ч

г в=иа<

/1-Д(пабернцто) к

ВиЭ Б

СлеЭ СИ на реЗрисяоо

поверхности р

Рис. 1: Схема приемника излучения с ребристой стенкой рас положеной под углом к СИ.

гзб

гоо

Рис. 2: Профиль поперечного сечения вакуумной камеры в пс воротных магнитах. ™

ис. 3: Стационарный приемник излучения для накопителей Сибирь-2" и ТНК (1 - корпус, 2 - крышка, 3 - присоедини-зльный фланец).

Рис. 4: Расчетная схема тарельчатой пружины переменноп сечения.

Рис. 5: Схема распределения температуры и сил деформаци; по сечению корпуса ВЧ-резонатора.

Рис. б: Сечение ВЧ-резонатора.