136251. lajstromszámú szabadalom • Igen nagyfeszültségű berendezés töltéshordozók előállítására és gyorsítására

2 136.251 getelők tengelyirányát úgy választhatjuk, hogy az a felfogó oldalán fekvő szigetelőkkel legfeljebb 120°, előnyösen 90° szöget zár be. Emellett a nagyfeszültségű szigetelők tengelyei a töltéshordozók oldalán a függőlegessel ellentétesen azonos szöget zárnak be. mint amekkora a felfogó oldalán fekvő nagyfeszültségű szigetelők tengelyei által bezárt szög. Ez esetben ugyanis csekélyebb magasságra van szükség. Ennek oka elsősorban az, hogy a szigetelő hoszsza, ha az adott feszültség esetén még éppen elegendő, lényegesen nagyobb, mint a levegőben mutatkozó átütési pálya hossza. Ha egymáshoz nem párhuzamosan elrendezett nagyfeszültségű szigetelőket alkalmazunk, a töltéshordozó-forrás oldalán lévő szigetelők tengelyeit a felfogó oldalán lévő nagyfeszültségű szigetelők tengelyeihez viszonyítva célszerűen eltoljuk és a töltéshordozókat előnyösen a mindkét oldalon álló nagyfeszültségű szigetelők tengelyére merőleges pályán vezetjük, amely ez esetben földelt tartállyal lehet körülvéve. A berendezés méreteinek további csökkentése úgy érhető el, ha a nagyfeszültségű szigetelők egyikét vagy többjét, a mindenkori feszültségforrással célszerűen együttesen, a légköri nyomású levegőnél nagyobb átütési szilárdságú anyagban helyezzük el. Emellett adott esetben azok a tartályok, amelyek ezt az anyagot tartalmazzák, egyesíthetők olyképpen, hogy a töltéshordozó-forrás oldalán lévő és a felfogó oldalán lévő szigetelők együvé kerülnek. Másrészről az is lehetséges, hogy a nagy átütési szilárdságú anyag a találmány szerinti berendezésnek csupán egyes részeivel, pl. a különösen nagyméretű nagyfeszültségű szigetelőkkel kapcsolatban nyer alkalmazást. A találmány szerinti berendezésben mind a töltéshordozó-forrás, mind pedig a kisülési pálya könnyebben hozzáférhető, mint az eddig ismeretes berendezésekben. Az ábrák a találmány szerinti berendezés példaképpeni kiviteli alakjait mutatják, részben vázlatosan. Az 1. ábra szerinti berendezésben a töltéshordozókat a földelt —1— gyorsítóelektróda és a töltéshordozók —2— forrása között elrendezett —3— gyorsítóelektródával gyorsítjuk. A —3— elektróda a töltéshordozók forrásának feszültsége és a földpotenciál közötti feszültségre van kapcsolva. A —3— gyorsítóelektróda körülveszi a —2— töltéshordozó-forrást, annak tartóit és árambevezetéseit. Magát a —3— elektródát a —4— földelt tartály zárja körül. A példa szerinti kivitelben a töltéshordozó-forrás ionforrásként működik és kétoldalúan nyitott —5— anódájú csősugárkészülékből áll, amely a —6— katóda belső terében fekszik. E töltéshordozó-forrás egymásban elhelyezett —7, 8—árambevezetéseit a —9, 10— nagyfeszültségű szigetelő belső terében úgy vezetjük, hogy a földhöz viszonyítva nagyobb feszültségű —8, 11— részek egymást legalább részben körülzárják. A —8— cső ugyanis a —11— cső belső terében fekszik. A töltéshordozó-sugár a —12— helyen lép ki a töltéshordozó-forrásbóh Az 1. ábra szerinti kiviteli példában a töltéshordozók —21— nyíllal megjelölt pályája vízszintes. Az ismertetett ionforrás működtetéséhez szükséges gázáramot célszerűen az ionforrás tartóin vagy árambevezetésein át pl. a —7— csövön át vezetjük. Az ábra a —7— cső —13— felső nyílásához csatlakozó gázszolgáltató berendezést nem tünteti fel. A • töltéshordozók forrásán kívül eső térből a gázt a —14— csőhöz csatlakozó nagyfokú vákuumot előállító szivattyúval távolítjuk el. Hogy a töltéshordozó-forrást és a gyorsítóelektródákat tisztíthassuk, célszerűen úgy járunk el, hogy a földelt tartályt és a belsejében elhelyezett eletródákat, pl. a sugár kilépési nyílásával ellentétes oldalon, nyithatóan alakítjuk ki. Az ábrázolt berendezésben a töltéshordozók a felfogónak a vákuum felé fordított —15— oldalára ütköznek fel. A felfogó a földhöz viszonyítva nagyfeszültségre van kapcsolva. A felfogó és a földelt —1— elektróda, illetve a vele vezetőén összekötött —16— elektróda között foglal helyet a —17— gyorsítóelektróda, amely a —18— felfogót zárja körül és az utóbbit viszont a földelt —19— tartállyal veszi körül. A töltéshordozók forrása és a felfogó közötti összeköttetést a —20— cső biztosítja, amely a töltéshordozók —21— pályáját zárja magába. A —18— felfogó és a —17— gyorsítóelektróda —22, 23— tartóit és árambevezetéseit a —24, 25— nagy-feszültségíí szigetelők belső terében vezetjük. Az 1. ábra szerinti elrendezésben az áram bevezetésére a —26, 27, 28, 29— karimák szolgálnak. A szigetelők végét az átütési veszély lecsökkentésére a —30— szikravédő gyűrűk fedik le. A —18— felfogó üreges test alakú lehet, melynek belső terét hűtő folyadék tölti ki. E folyadék a —22, 31— csöveken át szükség esetén állandóan megújítható. A tisztogatás és kicserélés lehetővé tételére mind a —18— tartálynak, mind a benne elrendezett elektródáknak levehető fala van. A leírt ionforrás helyett más töltéshordozóforrások, pl. elektronforrások is alkalmazhatók. Gondoskodhatunk otvábbá az egyik vagy mindkét oldalon elrendezett több —3, 17— gyorsítóelektródáról is. Amennyiben az alkalmazásra kerülő feszültség nem teszi szükségessé, hogy a felfogót a földpotenciálhoz viszonyítva nagyfeszültségen tartsuk, a felfogó az —1— ábrán ábrázolt —1— földelt gyorsítóelektróda helyébe léphet. Az 1. ábrában feltüntetett elrendezésnek az az előnye, hogy a szigetelők és a belső terükben átvezetett tartók, valamint árámbe vezetők függőleges elrendezésűek és így a nehézségi erő által hajlításra igénybe véve nincsenek. Viszont az elrendezés hátránya, hogy a töltéshordozók —21— pályáját aránylag hosszúra kell méreteznünk. Ha a —18— felfogóelektróda a földhöz viszonyítva nem túl nagy feszültségű, a —17— közbülső elektróda tartóival és a hozzátartozó szigetelővel együtt elmaradhat. A 2—4. ábrák olyan elrendezést tüntetnek fel, amelyben a töltéshordozó-forrás oldalán és a felfogó oldalán fekvő szigetelők tengelyirányai nem függőlegesek, mint az 1. ábra szerinti példában, hanem a függőlegessel szöget zárnak be.