Осесиметрична магнитна леща

Разработване на дизайн на осесиметрична магнитна леща за електрони. Определяне на напречното сечение на магнитната верига, метод на термично изчисление. Избор на дизайн на лещата, изчисляване на дебелината на желязото, необходима за осигуряване на дадена магнитна индукция в нея.

2.1 Изчисляване на ампер-завои и намотки

2.2 Изборът на конструкцията на лещата и изчисляването на дебелината на желязото, необходима за осигуряване на дадена магнитна индукция

2.3 Изчисляване на разпределената мощност

2.4 Разпределение на температурата

2.5 Изчисляване на водно охлаждане

Библиография

Разработете дизайна на осесиметрична магнитна леща за електрони с енергия 2 (MeV). Фокусно разстояние 10 (см); радиален отвор 2 (cm). Изчислете напречното сечение на магнитната верига, изберете намотката, извършете термично изчисление. Разработете общ изглед и работни чертежи от три части.

2.1 Изчисляване на ампер-завои и намотки

Броят на ампер-оборотите на обектива Iw е:

При това изчисление се използва коефициент 0,7, за да се вземе предвид наличието на магнитна верига.

Към броя на получените ампер-завои трябва да се добави определена стойност, която е необходима за провеждане на магнитния поток през ютията на магнитната верига.

Сега трябва да определите стойността на работния ток, за да определите размерите на намотката и избора на намотката.

Да вземем работния ток равен на I = 1000 (A)

Тогава броят на завъртанията в бобината е:

общо седем завъртания в намотката.

Тъй като нашето устройство работи в режим на голям постоянен ток, веднага приемайки принудително водно охлаждане, ние ще изберем шината за навиване.

Вземете мед като материал за навиване. Като се има предвид плътността на тока j = 10 (A/mm 2), дефинираме Sbuses.

Нека изберем стандартна шина 10 * 10 (mm2) с вътрешен диаметър 4 (mm)

В намотката има 7 завъртания на водно охлаждания автобус. Между гумите се излива, съединението е

Следователно ширината на един завой е:

Хоризонталната ширина на цялата намотка е

От формулата за изчисляване на дебелината на желязото на игото се вижда, че с увеличаване на дебелината на желязото

Нека приемем, че е равно на 5,5 (mm).

Нека да изберем най-често срещания дизайн на обектива:

Фигура 2 Конструкция на обектива.

2.3 Изчисляване на разпределената мощност

осесиметрична магнитна леща електрон

Общо има седем завъртания в намотката, средният радиус на намотката е 1,5 (cm), а след това дължината на един завой:

Цяла дължина на намотката:

Съпротивлението на медта при 37 градуса по Целзий е:

Сега, знаейки съпротивлението на намотката и тока, протичащ през нея, ние определяме мощността, освободена в намотката.

2.4 Разпределение на температурата

Фиг. 3. Разпределение на температурата

Първо, определяме повърхността на охлаждащата повърхност Scool:

D = 4,1 (cm) - пълен вертикален размер на обектива.

B = 8,6 (cm) - пълен хоризонтален размер на лещата.

Нека определим специфичния топлинен поток от повърхността q:

Решавайки уравнение 6.84 (персийци), намираме tпов:

Нека определим най-голямата разлика по оста x, при условие че топлината се разпространява само по тази ос.

- половината от хоризонталната ширина на намотката.

коефициент на топлопроводимост на изолацията - съединение EPK-4.

- радиус на вътрешната цилиндрична повърхност на лещата

- еквивалентен коефициент на топлопроводимост на намотката в аксиална посока x;

- коефициент на топлопроводимост на желязото на магнитната верига;

където е коефициентът на опаковане на гумата, в нашия случай равен на един, е коефициентът на набъбване на гумата: равен на 1, тъй като гумата не се подува или свива.

Намерете еквивалентния коефициент на топлопроводимост на намотката в аксиална посока: