[0001] Die Erfindung betrifft einen Kollektor mit einer Kollektorwand und einer Kollektorspulengruppe
für eine Gyrotron. Die Spulengruppe ist zur Achse des Gyrotrons im Kollektorbereich
koaxial angebracht. Mit ihr wird im Bereich des Kollektors ein zur Achse rotationssymmetrisches
Magnetfeld örtlich vorgegebener Stärke, bzw. mit einem vorgegebenen axialen Feldstärkeverlauf
erzeugt, mit dem das Auftreffgebiet an der Innenwand des Kollektors des im Gyrotron
erzeugten Elektronenhohlstrahls in einem vorgegebenen Bereich eingestellt werden kann.
[0002] Die verbleibende Energie des Elektronenhohlstrahls wird auf der Wand des Kollektors
dissipiert. Die Trajektorien des Elektronenhohlstrahls werden durch den Verlauf der
magnetischen Flussflächen wesentlich bestimmt. Die Hauptprobleme eines Kollektors
in einem Hochleistungsgyrotron bestehen in der Verteilung der Strahlleistung entlang
der Kollektoroberfläche.
[0003] Um die Leistungsdichte an der Kollektorwand im zeitlichen Mittel zu reduzieren, wird
bei Gyrotrons, insbesondere Hochleistungsgyrotrons, wie beispielsweise für die Aufheizung
magnetisch eingeschlossener Plasmen für die Kernfusion notwendig, das Auftreffgebiet
des Elektronenhohlstrahls an der Innenwand des Kollektors über einen axialen Bereich
hin und her bewegt, auch Wobbeln genannt. Dies wird bisher durch das in zylindrischen,
koaxial außen um den Kollektor angebrachten Kollektorspulen erzeugte, zur Achse rotationssymmetrische
Magnetfeld bewirkt. Hierzu werden die entsprechenden Kollektorspulen mit einem Gleich-
und/oder Wechselstrom erregt.
[0004] Die Wobbel- oder Pulsationsfrequenz ist in existierenden Gyrotronsystemen durch den
Skineffekt auf typischerweise etwa 10 Hz begrenzt, und zwar abhängig von der Dicke
der Kollektorwand. Die Wandstärke ist wegen der hohen Leistungsdichten in Hochleistungsgyrotrons
typischerweise 10 mm. Wegen des großen Durchmessers des Kollektor eines solchen Gyrotrons
- etwa 400 mm und mehr - erreichen die den Kollektor teilweise ummantelnden Kollektorspulen
beträchtliche Abmessungen.
[0005] Der Artikel von Ling et al: "A New Approach for a multistage depressed Collector
for Gyratrons" in IEEE Trans. Plasma Sci., Band 28, Nr. 3, Seiten 606-613, beschreibt
einen Kollektor für ein Gyratron mit einer Kollektorwand und einer Kollektorspulengruppe.
Die Spulengruppe dieses Kollektors besteht aus mindestens einer solenoidalen Spule,
die zu der Achse im Kollektorbereich koaxial angebracht ist. Mit dieser Spulengruppe
kann ein zur Formung eines rotationssymmetrischen Elektronenstrahls notwendiger, rotationssymmetrischer
Magnetfeldverlauf entlang der Achse eingestellt werden.
[0006] Daraus entstand die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, nämlich die Abmessungen
des Kollektors eines Hochleistungsgyrotron so klein wie möglich zu halten und die
zeitgemittelte Leistungsdichte, die momentane Spitzenleistungsdichte und die resultierende
Temperaturschwankung unter vertretbarem technischen Aufwand zu minimieren.
[0007] Die Aufgabe wird durch den koaxialen Einbau einer Kollektorspulengruppe aus mindestens
einer zylindrischen Spule in den Kollektor gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 vom Aufbau her gelöst. Hierzu hat die Kollektorwand von der abschließenden
Stirnseite her eine zur Achse koaxiale hohlzylindrische Einbuchtung, in der die Kollektorspulengruppe,
auf einem zylindrischen Spulenwickelkörper sitzend, eingeschoben und zentriert verankert
ist. Die magnetfelderzeugenden Spulen, deren Dimensionierung und Lage auf der Achse
rechnerisch ermittelt ist, sind axial hintereinander und/oder radial übereinander.
Mit dem aufgrund der Rechnungen ermittelten, jeweils notwendigen elektrischen Strom
werden die Spulen erregt und erzeugen in ihrer Gesamtheit ein resultierendes, zur
Achse rotationssymmetrisches Magnetfeld mit vorgegebenem axialen Verlauf der Magnetfeldstärke,
so dass der rotationssymmetrische Elektronenhohlstrahl an dieser Einbuchtung zumindest
mit an deren frei ragenden Anfangsbereich kollisionsfrei vorbeigeführt und in einen
vorgesehenen Auftreffbereich auf der Kollektorinnenwand gelenkt wird.
[0008] In Anspruch 2 ist ergänzend beschrieben, wie die hohlzylindrische Einbuchtung, in
der die Kollektorspulengruppe versenkt ist, in einen externen Kühlkreislauf einbezogen
werden kann. Durch den hohlzylindrischen Spulenwickelkörper hindurch führt mindestens
ein konzentrisches Rohr. Das einzige oder das äußere von mehreren zumindest berührt
den Boden der Einbuchtung. Durch dieses äußere Rohr und die Wand der Einbuchtung kann
an der Kollektorspulengruppe vorbei bei radialen Durchgängen am Ende des wickelfreien
Spulenkörpers am Boden der Einbuchtung und/oder bei Durchgängen durch den Spulenkörper
selbst ein Strömungskanal für ein Kühlmittel eingerichtet werden, wenn das äußere
Rohr und die Wand der Einbuchtung an den externen Kühlkreislauf angeschlossen werden.
[0009] In den Ansprüchen 3 und 4 ist je ein Verfahren für die Art der Erregung der Kollektorspulengruppe
angegeben:
[0010] Mit dem in Anspruch 3 beschriebenen Verfahren wird das rotationssymmetrische Auftreffgebiet
auf der Innenwand des Kollektors gezielt groß gehalten, so dass die auftreffende Elektronendichte
und die dadurch hervorgerufene spezifische Belastung der Kollektorwand zumindest erträglich
beschränkt bleibt bzw. technisch noch akzeptabel ist. Dies geschieht grundsätzlich
dadurch, dass die Spulen nur mit Gleichstrom erregt werden und dadurch ein zeitlich
konstantes, räumlich nicht adiabatisches Magnetfeld mit vorgegebenen axialen Feldstärke
erzeugt wird, das denn Elektronenhohlstrahl einerseits rotationssymmetrisch formt
und den Auftreffbereich der Elektronen aufweitet, wodurch die auftreffende Elektronendichte
und damit die Leistungsdichte im Auftreffbereich an der Innenwand des Kollektors auf
zumindest das technisch erträgliche Maß beschränkt wird. Als Auftreffbereich kommen
höchstens die äußere Mantelwand, die Stirnwand und die Oberfläche der Einbuchtung
des Kollektors in Betracht. In diesem gleichstromerregten Fall braucht die Wandstärke
der Einbuchtung nicht dünn sein, da das Magnetfeld nicht zeitlich pulsiert und damit
auch kein Skineffekt auftritt.
[0011] In Anspruch 4 wird ein zeitlich pulsierendes Magnetfeld zur periodischen Hin und
Herbewegen der Lage des Auftreffgebiets an der Innenwand des Kollektors eingesetzt.
Dazu werden eine oder mehrere Spulen der Spulengruppe zusätzlich zum jeweiligen Wechselstrom
mit einem jeweils vorgegebenen Gleichstrom erregt, um eine geforderte rotationssymmetrische
Formung des Elektronenhohlstrahls einzustellen. Durch die Erregung von mindestens
einer Spule der Spulengruppe an entsprechender axialer Position mit einem Wechselstrom
wird im vorgesehenen Kollektorbereich ein zeitliches Pulsieren des Magnetfelds erzeugt,
das ein Hin und Herbewegen des ringförmigen, rotationssymmetrischen Auftreffgebiets
auf der Innenwand des Kollektors zwischen zwei Positionen bewirkt. Und zwar pulsiert
der Elektronenhohlstrahl mit seiner eingeprägten radialen Ausdehnung beim Durchlaufen
des pulsierenden Magnetfelds im Kollektorbereich im Takt der Wechselstromfrequenz
so, dass sein ringförmiges koaxiales Auftreffgebiet höchstens
zwischen zwei axialen Positionen auf der Mantelwand des Kollektors oder
zwischen zwei radialen Positionen auf der Stirnwand, wobei beide radialen Positionen
stets einen größeren Radius als den der Einbuchtung haben, oder
zwischen einer Position auf der Mantelwand des Kollektors und einer radialen Position
außerhalb der Einbuchtung auf der Stirn des Kollektors
in dem Rhythmus der Wechselstromfrequenz hin und her wandert.
[0012] Hieraus ergeben sich verschiedene Vorteile, nämlich:
- Die geringere Wandstärke der Kapselung der Kollektorspulengruppe lässt wegen des Skineffekts
ein Pulsieren des Magnetfeldes mit höherer Frequenz zu. Eine geringere Stärke der
Wand kann gewählt werden, weil sie nicht vom primären Elektronenstrahl getroffen wird
und daher nur eine geringe thermische Belastung erfährt.
- Das höherfrequente Pulsieren des durch die Spulengruppe erzeugten Magnetfelds bewirkt
entsprechend ein schnelleres Hinundherwandern zwischen zwei Endpositionen des Auftreffgebiets
des Elektronenhohlstrahls auf der Innenwand des Kollektors. Damit lässt sich die Amplitude
der Oszillationen der Oberflächentemperatur erniedrigen.
- Die Abmessungen der innen liegenden Spulengruppe ist wesentlich kleiner als die einer
entsprechend leistungsfähigen außen liegenden. Daher wird das Gewicht und der Leistungsverbrauch
der Kollektorspulengruppe erheblich reduziert.
[0013] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die Zeichnung
besteht aus 2 Figuren. Es zeigt:
Figur 1 den axialen Schnitt durch den Kollektor des Gyrotrons,
Figur 2 die Potentiallinien und Trajektorien des Elektronenhohlstrahls.
[0014] Als Beispiel wird die Auslegung für einen 2,2 MW, einstufig vorgespannten Kollektor
gemäß Figur 1 herangezogen. Die elektrische Isolation des einstufigen Kollektors ist
am äußeren Umfang links von der inneren zylindrischen Einbuchtung angenommen. Die
beiden Figuren zeigen auch nur den gesamten Kollektorbereich. Die übrigen Baugruppen
des Gyrotrons sind nicht angedeutet. Die Elektronenstrahlerzeugung und der Resonator
des Gyrotrons würden sich links im Bild vom Anfang des Kollektors an anschließen.
[0015] Die Auslegung ist nicht auf die einstufige Vorspannung beschränkt. Sie kann auch
ähnlich für nicht vorgespannte sowie für mehrstufig, beispielsweise zweistufig vorgespannte
Kollektoren durchgeführt werden.
[0016] Die Konturmaße des koaxial aufgebauten Kollektors sind hier beispielweise: größte
lichte Weite 520 mm, Länge 1360 mm. In das koaxiale Innere des vom Resonator kommenden
Elektronenhohlstrahls ragt die hohlzylindrische Einbuchtung der dortigen Kollektorwand,
die wie an anderer Stelle auch vorzugsweise aus Kupfer ist, andere, technisch geeignete
Materialien sind nicht ausgeschlossen, dort aber im Gegensatz zur Außenwand mit hier
10 mm nur 3 mm Wandstärke hat, da dort ja keine Belastung durch den Elektronenhohlstrahl
auftritt. Diese Einbuchtung ist an der Stirnwand des Kollektors angeschweißt oder
hart angelötet. Für den reinen Experimentierbetrieb kann es nützlich sein, wenn die
Einbuchtung mit einem Flansch versehen an der Stirnwand auch vakuumdichtbar angeschraubt
werden kann.
[0017] In das Innere dieser Einbuchtung ist die Kollektorspulengruppe auf einem Spulenkörper
gewickelt, eingeschoben und am Boden und an der Kollektorstirnwand zentriert. Die
Spulengruppe besteht hier aus vier Solenoiden, einem ersten mit dickem Wickel, dem
Resonatorausgang am nächsten liegenden. An diesen schließt sich ein weiteres innen
liegendes Solenoid mit schwächerem Wickel als dem ersteren bis an die Stirnwand an,
das auf einem Wickelkörper mit größerer lichter Weite sitzt. Über diesen zweiten Solenoiden
sind zwei weitere Solenoiden mit jeweils dünnerem Wickel geschoben, die den zweiten
Solenoiden teilweise ummanteln und sich selber überlappen.
[0018] Das erste Solenoid ist vorgesehen, bei einem Betrieb wobbelndem Elektronenstrahl
also pendelndem Auftreffgebiet auf dem Kollektor, mit einem Gleichstrom und addierten
Wechselstrom erregt zu werden. Die drei andern Solenoide sollen hier nur mit Wechselstrom
erregt werden. Die Erregerströme sind als Beispiel in der untenstehenden Tabelle aufgeführt.
Abhängig von der Auslegung und der Höhe der Feldstärke entlang der Achse sind eventuell
andere Spulendimensionen und Erregungsströme notwendig.
[0019] Der Kollektorspulengruppe ist über einen Flansch an der Stirnwand des Kollektors
angeschraubt und am Boden der Einbuchtung über einen Flanscheinbau zentriert. Der
Flanscheinbau hat radiale Löcher, so dass ein Kühlkreislauf eingerichtet werden kann,
bei dem das Kühlmittel die Innenwand der Einbuchtung und die Spulengruppe oberflächig
berührt.
[0020] Die Auslegung des koaxialen Magnetsystems wurde derart durchgeführt, dass der wobbelnde
Elektronenhohlstrahl einen axialen Auftreffbereich von hier etwa 680 mm hat. In Figur
2 ist der Fall eines einstufig vorgespannten Kollektors mit der abbremsenden Spannung
am Eingang des Kollektors dargestellt, und zwar mit Potentiallinien links im Bild
und Strahltrajektorien. Die Trajektorien für den Strahl sind für die Positionen der
maximale Auslenkungen in der Richtung zum Resonator (schließt sich links im Bild an)
und in der entgegengesetzten Richtung eingetragen. Dazwischen wobbelt der Hohlstrahl
hin und her. Da die Situation dort rotationssymmetrisch ist, genügt die Halbbilddarstellung
des Schnittes durch die dortige Achse, der Rotationsachse, des Gyrotrons im Kollektorbereich.
Hier ist das in den Kollektor ragende Außenrohr des gekapselten Kollektorspulensystems
nur mehr durch seine Außenkontur angedeutet. Das felderzeugende Magnetsystem ist aus
der Figur 1 zu entnehmen.
[0021] Die beispielhaften Spulenparameter sind für diese Auslegung unten in der Tabelle
zusammengefasst. Die Angaben sind geometrische Abmessungen der Teilspulen. Die Größen
haben folgende Bedeutung: Z
m = axiale Mitte einer Spule, R
m = radiale Mitte einer Spule, dz = axiale Länge, dr = radiale Breite, j = mittlere
Stromdichte in A/cm
2, wobei durch alle Teilspulen ein Wechselstrom j
1coll = j
2coll = j
3coll = j
4coll = 200 A/cm
2 und mit einem durch Spule COL 4 zusätzlich fließenden Gleichstrom j
4dc = 100 A/cm
2. Der Koordinatennullpunkt (Z
m = 0) ist am Eingang des Kollektors.
Tabelle:
Spule |
Zm/cm |
Rm/cm |
dz/cm |
dr/cm |
j/A/cm2 |
COL 1 |
93.0 |
6.80 |
88.0 |
1.8 |
j1coll |
|
COL 2 |
93.0 |
7.85 |
68.0 |
0.3 |
j2coll |
|
COL 3 |
103.0 |
8.30 |
60.0 |
0.6 |
j3coll |
|
COL 4 |
43.0 |
6.80 |
12.0 |
3.6 |
j4coll + j4dc |
[0022] Das axiale Verschieben des Auftreffgebiets des Elektronenhohlstrahls sowie das Aufweiten
und Zusammenziehen wird durch das Anlegen eines Wechselstroms an die Spulen bewirkt.
Zur Formung des magnetischen Felds im Innern des Kollektors wird die Spule am Boden
der Einbuchtung (COL4 in der Tabelle) mit einem Gleichstrom von 100 A/cm
2 zusätzlich erregt. Die Gesamtleistung für die Kollektorspulen beträgt etwa 1,5 kW,
wenn für die Wicklungen ein Füllfaktor von 0,5 angenommen wird. Bei der Wanddicke
von 3 mm ist ein Pulsieren bis etwa 50 Hz möglich. Die Skineindringtiefe von 9,28
mm bei 50 Hz schlägt sich in einer Dämpfung des Magnetfelds Kollektorraum um 28% nieder.
[0023] Die erzielte Verbesserung drückt sich in diesem Fall folgendermaßen aus:
Das Maximum der momentanen Leistungsdichte auf der Kollektorwand ist etwa 3,5 kW/cm2 im Fall der niedrigsten Strahlposition.
Die zeitgemittelte Verteilung der Belastung entlang der Kollektoroberfläche erreicht
bei der niedersten Strahlposition ein Maximum von 530 W/cm2
[0024] Eine Erhöhung der Wobbelfrequenz des Auftreffgebiets führt zu einer Reduzierung der
Amplitude der zeitlichen Variation der Oberflächentemperatur. In dem vorgestellten
Beispiel beträgt die maximale Oszillation der Oberflächentemperatur des Kollektors
bei der Wobbelfrequenz von 50 Hz etwa 77°C. Das ist eine erhebliche Verbesserung im
Vergleich zu 170°C bei einer um den Kollektor liegenden Spulengruppe, die nur mit
10 Hz pulsierend betrieben werden kann.
1. Kollektor mit einer Kollektorwand und einer Kollektorspulengruppe für eine Gyrotron,
wobei die Kollektorspulengruppe aus mindestens einer solenoidalen Spule besteht, die
zu der Achse im Kollektorbereich koaxial angebracht ist, mit der der zur Formung des
rotationssymmetrischen Elektronenhohlstrahls notwendige, mit ihr erzeugte rotationssymmetrische
Magnetfeldverlauf entlang der Achse eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorwand von der abschließenden Stirnseite her ins Kollektorinnere eine
zu der Achse koaxiale hohlzylindrische Einbuchtung hat, in die die Kollektorspulengruppe,
auf einem zylindrischen Spulenwickelkörper sitzend, eingeschoben und zentriert ist,
und
die magnetfelderzeugenden Spulen axial hintereinander und/oder radial übereinander
gewickelt sind, so dass, mit dem jeweils vorgegebenen elektrischen Strom erregt, ein
axialer Verlauf der Magnetfeldstärke über die Länge des Kollektors derart eingestellt
werden kann, dass der rotationssymmetrische Elektronenhohlstrahl eingeprägter radialer
Ausdehnung in einen vorgesehenen rotationssymmetrischen Auftreffbereich auf der Innenseite
der Kollektorwand gelenkt wird.
2. Kollektor nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass durch den hohlzylindrischen Spulenwickelkörper hindurch mindestens ein konzentrisches
Rohr ragt und zumindest das äußere den Boden der Einbuchtung fluiddicht berührt, so
dass dieses und die Wand der Einbuchtung in einen Kühlmittelkreislauf einbezogen werden
kann.
3. Verfahren zum elektrischen Betreiben des Kollektors nach einem der Ansprüche 1 bis
2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Spulen der Kollektorspulengruppe jeweils mit einem vorgegebenen Gleichstrom derart
erregt werden, dass der rotationssymmetrische Elektronenhohlstrahl eingeprägter radialer
Ausdehnung beim Durchlaufen des dadurch erzeugten Magnetfelds im Kollektorraum rotationssymmetrisch geformt wird, und zwar
derart, dass sich seine Auftrefffläche auf dem Kollektor höchstens über die äußere
Mantelwand, die Stirnwand und die Mantelwand der Einbuchtung erstreckt.
4. Verfahren zum elektrischen Betreiben des Kollektors nach einem der Ansprüche 1 bis
2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen der Kollektorspulengruppe mit einem Wechselstrom vorgegebener Amplitude
und Frequenz und mit einem Gleichstrom vorgegebener Stromstärke erregt werden, so
dass der rotationssymmetrische Elektronenhohlstrahl eingeprägter radialer Ausdehnung
beim Durchlaufen des dadurch erzeugten pulsierenden Magnetfelds rotationssymmetrisch derart pulsierend geformt
wird, dass sein ringförmiges koaxiales Auftreffgebiet höchstens
zwischen zwei axialen Positionen auf der äußeren Mantelwand des Kollektors oder
zwischen zwei radialen Positionen auf der Stirnwand, wobei beide radialen Positionen
stets einen größeren Radius als den der Einbuchtung haben, oder
zwischen einer Position auf der Innenseite der äußeren Mantelwand des Kollektors und
einer radialen Position außerhalb der Einbuchtung auf der Stirn des Kollektors
im Rhythmus der Wechselstromfrequenz hin und her wandert.
1. Collector with a collector wall and a collector coil assembly for a gyrotron, with
the collector coil assembly consisting of a solenoid coil at least that is arranged
coaxially to the axis in the collector region and generates the rotation-symmetric
magnetic field required for the rotation-symmetric hollow electron beam and by means
of which this magnetic field can be adjusted along the axis, characterized by the front collector wall being provided with a hollow cylindrical recess that is
coaxial to the axis and by the collector coil assembly that is fixed onto a cylindrical
coil winding body being shifted into and centered in this recess,
the field-generating coils being wound axially in series and/or radially on top of
each other, such that, when excited by a given electric current, an axial magnetic
field can be adjusted over the length of the collector, as a result of which the rotation-symmetric
hollow electron beam of radial extension is deflected into a designated rotation-symmetric
area of incidence on the inner side of the collector wall.
2. Collector according to Claim 1, characterized by at least one concentric tube protruding through the hollow cylindrical coil winding
body and, in case of more than one tube, the outer tube at least contacting the bottom
of the recess in a fluid-tight manner, as a result of which this outer tube and the
wall of the recess can be integrated in the coolant circuit.
3. Process for the electric operation of the collector according to one of Claims 1 and
2, characterized by
the coils of the collector coil assembly being excited by a given direct current,
such that the rotation-symmetric hollow electron beam of radial extension is provided
with a rotation-symmetric shape while passing the thus generated magnetic field in
the collector area, such that the beam's area of incidence on the collector extends
over the outer shell wall, the front wall, and the shell wall of the recess at the
maximum.
4. Process for the electric operation of the collector according to one of Claims 1 and
2, characterized by
the coils of the collector coil assembly being excited by an alternating current of
given amplitude and frequency and by a direct current of given intensity, such that
the rotation-symmetric hollow electron beam of radial extension is given a rotation-symmetric
and pulsing shape when passing the thus generated pulsing magnetic field, as a result
of which its annular coaxial area of incidence moves in the rhythm of the alternating
current frequency either
between two axial positions on the outer shell wall of the collector or
between two radial positions on the front wall, with both radial positions always
having a larger radius than that of the recess, or
between a position on the inner side of the outer shell wall of the collector and
a radial position outside of the recess on the front of the collector.
1. Collecteur avec une paroi de collecteur et un groupe de bobines collectrices pour
un gyrotron, le groupe de bobines collectrices se composant d'au moins une bobine
solénoïdale disposée coaxialement par rapport à l'axe dans la zone du collecteur,
qui permet de régler l'allure du champ magnétique à symétrie de révolution, nécessaire
à la formation du faisceau électronique creux le long de l'axe, produite avec celle-ci,
caractérisé en ce que la paroi de collecteur possède un creux coaxial à l'axe, à la forme d'un cylindre
creux, allant du côté frontal terminal jusqu'à la partie intérieure du collecteur,
dans laquelle le groupe de bobines collectrices, placé sur un corps d'enroulement
de bobines cylindriques, est inséré et centré, et
que les bobines produisant les champs magnétiques sont enroulées axialement les unes
derrières les autres et/ou radialement les unes sur les autres, de sorte que, excitées
par le courant électrique respectif donné, une allure axiale de l'intensité du champ
magnétique peut être réglée sur la longueur du collecteur de telle façon que le faisceau
électronique creux à symétrie de révolution et dimension radiale mémorisée est dirigé
vers une zone d'impact prévue, à symétrie de révolution, sur la face intérieure de
la paroi du collecteur.
2. Collecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un tube concentrique dépasse à travers le corps d'enroulement de bobines
à cylindre creux et que du moins le tube extérieur touche le fond du creux d'une manière
étanche aux fluides, de sorte que celui-ci et la paroi du creux peuvent être intégrés
dans un circuit d'agent réfrigérant.
3. Procédé d'exploitation électrique du collecteur selon l'une quelconque des revendications
1 à 2, caractérisé en ce que
les bobines du groupe de bobines collectrices sont excitées chacune par un courant
continu prédéfini tel que le faisceau électronique creux à symétrie de révolution
de dimension radiale mémorisée est formé dans le volume du collecteur par symétrie
de révolution, lors de la traversée du champ magnétique ainsi généré, de telle façon
que sa surface d'impact sur le collecteur s'étend au maximum sur la paroi externe
de la gaine, la paroi frontale et la paroi de gaine du creux.
4. Procédé d'exploitation électrique du collecteur selon l'une quelconque des revendications
1 à 2, caractérisé en ce que les bobines du groupe de bobines collectrices sont excitées par un courant alternatif
d'amplitude et de fréquence données et par un courant continu d'ampérage donné, de
sorte que le faisceau électronique creux à symétrie de révolution et de dimension
radiale mémorisée est formée de mode pulsatoire à symétrie de révolution de telle
façon que son domaine d'impact coaxial annulaire bascule au rythme de la fréquence
de courant alternatif au maximum
entre deux positions axiales sur la paroi extérieure de la gaine du collecteur ou
entre deux positions radiales sur la paroi frontale, les deux positions radiales ayant
toujours un rayon supérieur à celui du creux, ou
entre une position sur la face intérieure de la paroi extérieure de la gaine du collecteur
et une position radiale à l'extérieur du creux sur le front du collecteur.