Каждая примесь в воде может быть переведена в иное состояние при воздействии электронов, имеющих энергию инициирования реакции. Путём выбора необходимых параметров пучка электронов и режима облучения обеззараживаемой и очищаемой природной, сточной и оборотной воды можно создавать условия для удаления определённой группы вредных для здоровья человека примесей. К сожалению, до настоящего времени отсутствовала аппаратура, позволяющая формировать электронные пучки с заданным интервалом и спектром энергий электронов. Между тем авторы диссертации имеют патент на изобретение многопрофильного устройства для разделения заряженных частиц магнитными барьерами и могут дать ряд ценных предложений по созданию новой аппаратуры для разделения электронов по энергиям с целью использования разделённых по энергиям электронов для очистки воды. Новая аппаратура рассчитана на применение сверхпроводников, по которым протекают электрические токи и индуцируют магнитное поле с магнитными барьерами. Магнитное поле и его магнитные барьеры используются также в схеме предлагаемого авторами многоцелевого очистного сооружения с обработкой воды попутно образующимся озоном. В такую схему может быть вписано любое из предлагаемых ниже по тексту устройств для разделения электронов по энергиям с целью экологической очистки природной, сточной и оборотной воды. Устройство для разделения заряженных частиц в одном из частных случаев является устройством для разделения электронов по энергиям. Схема устройства для разделения электронов по энергиям и для электронно-пучковой очистки воды изображена на рисунке 1. Устройство для электронно-пучковой экологической очистки воды содержит вакуумную камеру 1, в которой размещены источник 2 электронов различных энергий, состоящий из катода 3 и формирующих вытягивающее электрическое поле электродов 4, изоляторы 5, сепаратор электронов по энергиям 6, выполненный в виде изогнутых с разными радиусами по дугам круговых орбит заряженных частиц полутруб 7 и 8, установленных с общим касанием, фольг 9 и 10. Устройство для электронно-пучковой экологической очистки и обеззараживания воды позволяет из пучка с широким энергетическим спектром электронов выделить пучок моноэнергетических электронов или выделить пучок электронов, имеющих энергию в определённом узком интервале. Использование устройств для электронно-пучковой экологической очистки воды облегчает построение автоматизированных систем очистки с перестраиваемым режимом работы в зависимости от параметров примесей в воде. Режим работы устройства перестраивается при смене канала транспортировки электронов и при изменении величины электрических токов, протекающих в сепараторе электронов. Режим работы устройства изменяется при уменьшении или увеличении накала катода, при замене вытягивающего электроны напряжения и изменении скорости прокачки воды.

Рис. 1

Иное конструктивное решение показано на рисунке 2. В изображённом на рисунке 2 электронном устройстве для экологической очистки воды и воздуха, содержащем вакуумную камеру 1, в которой размещены источники 2 электронов с катодами 3 и вытягивающими электроны электродами 4, изоляторы 5, сепаратор 6 электронов по энергиям, трубы 7, 8 для прокачки очищаемого воздуха и фольга 9, сепаратор 6 электронов по энергиям выполнен в виде раструба, снабжённого продольными щелевыми прорезями, а источники 2 электронов размещены в начале щелевых прорезей при широком конце раструба. Вышедший из источника 2 пучок электронов разделяется магнитным барьером, расположенным в провале магнитного поля вдоль щелевой прорези, на два пучка электронов. Электроны, обладающие большей энергией, проходят через магнитный барьер к трубам 7 и 8. Не прошедшие через магнитный барьер электроны отклоняются магнитным полем на траекторию движения вдоль магнитного барьера. Эти электроны следуют по траектории, которую определяет протяжённый магнитный барьер магнитного поля вдоль щелевой прорези, к фольге 9.

Рис. 2

Предлагаемые здесь устройства позволяют повысить эффективность электронно-пучковых технологий очистки воды и воздуха и значительно расширить сферы применения технологий. Эффективность и сфера применения технологий очистки воды и воздуха увеличиваются в связи с возможностью получить необходимый спектр энергий электронов, с возможностью развести пучки электронов в пространстве, с возможностью перераспределить спектр электронов между электронами, движущимися в различных направлениях. В устройстве, изображённом на рисунке 2, трубы 7 и 8, предназначенные для прокачки очищаемого воздуха и алюминиевая фольга 9 размещены в противоположных концах устройства. В определённых условиях работы такое размещение может оказаться выгодным.

На рисунке 3 изображено устройство для экологической очистки воды и воздуха, в котором трубы 9, 10, и фольга 11 расположены в одном конце устройства.

Рис. 3

Устройство состоит из вакуумной камеры 1, источника 2 электронов, катода 3, вытягивающих электроны электродов 4, изоляторов 5, сепаратора 6 электронов по энергиям, труб 9, 10 для прокачки очищаемого воздуха и фольги 11. Сепаратор 6 электронов состоит из раструба 7 большего, внешнего, и раструба 8 меньшего, внутреннего. Сепаратор 6 электронов по энергиям состоит из раструба 7, имеющего больший размер, и раструба 8, имеющего меньший размер. Раструбы 7 и 8 совмещены по всей окружной линии в наиболее широкой части каждого из них. В раструбах 7 и 8 имеются продольные щелевые прорези, выполненные с целью реализации магнитного поля, расположенного вне меньшего и вне большего раструбов. Вышедший из источника 2 пучок электронов разделяется магнитным барьером, расположенным в провале магнитного поля вдоль щелевой прорези, на два электронных пучка. Электроны, имеющие большую энергию, проходят через магнитный барьер магнитного поля, расположенного вдоль большего раструба. Следующим магнитным барьером прошедшие через первый барьер электроны направляются к фольге 11. Электроны, имеющие меньшую энергию, не пропускаются первым магнитным барьером и отклоняются магнитным полем на траекторию движения вдоль щелевой прорези. Электроны, имеющие меньшую энергию, следуют к трубам 9 и 10.

В новые схемы очистных сооружений естественно впишутся устройства и пористые фильтры, полученные в лаборатории самовоспламеняющихся смесей АлтГТУ.