Устройство для измерения энергетического спектра пучков заряженных частиц
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ПУЧКОВ ЗАРЯ- ЖЕШШК ЧАСТИЦ, содержащее систему пространственного разделения частиц "п"ло импульсам.токоприемников,''h емкостных ячеек памяти и регистрирующие устройства, о. т л и - дающееся тем, что, с целью измерения зависимости средней энергии спектра импульсных пучков заряженных частиц от времени , в устройство введен последовательный омический делитель, имеющий один заземлённый конец и не менее ''п'.' выводов, выводы делителя подключены через емкости ячеек памяти к соответствующим токоприемникам, а первый и последний выводы подключены к регистрирующим устройствам, причем величины сопротивлений плеч делителя выбраны прямо пропорциональными энергии частиц, попадающих на соответствующий данному плечу делителя токоприемник.<Л
11% (11}
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51} Н 01 7 49/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) ?451552/18-25 ° (22) 11.02 ° 77 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2. (72) Г.Л. Громов и И.Н. Сливков (53) 535 ° -232. 61(088.8) (56И.Герасимов A,H ° и др. Спектрометр импульсного пучка электронов. - Приборы и техника эксперимента, 1971, 11 3, с. 31-34.
2. Крастелев Е.Г. и др. Измерение энергетического спектра сильноточных электронных пучков.}- Приборы и техника эксперимента", 1976, М 3 . с. 39-42. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ПУЧКОВ ЗАРЯ-
ЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее систему пространственного разделения частиц .по импульсам, }} токоприемников, емкостных ячеек памяти и регистрирующие устройства, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения зависимости средней энер.гии .спектра импульсных пучков заряженных частиц от времени, в уст- ройство введен последовательный омический делитель, имеющий один заземленный конец и не менее n . выводов, выводы делителя подключены через емкости ячеек памяти к соответствующим токоприемникам, а первый и последний выводы подключены к регистрирующим устройствам, причем величины сопротивлений плеч делителя выбраны прямо пропорциональными энергии частиц, попадающих на Е соответствующий данному плечу делителя токоприемник. б2343б
Изобретение относится к технике измерения энергетического спектра импульсных пучков заряженных частиц, например электронов. Известны спектрометры, содержащие систему пространственного разделения заряженных частиц по импульсам и набор отдельных детекторов, например токоприемников, для регистрации пространственно разделенных по импульсам заряженных частиц fl). t0
Недостатком такого устройства является невозможность измерения изменения спектра пучка во время импульса.
Известен магнитный спектрометр 15 импульсных пучков электронов, содержащий систему пространственного разделения частиц по импульсам, токоприемников, Tl емкостных ячеек памяти и регистрирующие устройства (,2).
По сигналам ячеек памяти может быть получен интегральный эа импульс энергетический спектр пучка: сигнал
Ч (Е„) i -й ячейки памяти, интегри,рующей в течение всего импульса ток
i-ro токоприемника, имеет вид:
to где ) - заряд электрона)
С; - емкость i-ой ячейкиу
Е, - область энергии электроl. .нов, регистрируемых 1 -м 35 токоприемником;
Ф(,Ц - функция распределения электронов в пучке по энергии во времени; 0 — длительность импульса. 40
Такой спектрометр не,цает информации об изменениях энергетического спектра пучка во времени.
Цель изобретения - измерение зависимости средней энергии спектра 45 .импульсных пучков заряженных частиц от времени в течение всего импульса.
Цель достигается тем, что в устройство введен последовательный омический делитель,. имеющий один заземленный конец и не менее h выводов, выводы делителя подключены через емкости ячеек памяти к соответствующим токоприемникам, а первый и последний выводы подключены к регистрирующим устройствам, например осциллографам, причем величины сопротивлений плеч делителя выбраны прямо пропорциональными энергии частиц, попадающих на соответствующий данному плечу делителя токоприемник. бО
На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.
Устройство содержит систему 1 пространственного разделения электронов по импульсам, и отдельных токоприемников 2, п ячеек 3 памяти емкостью С, устройство 4, регистрирующее сигналы ячеек памяти, последовательный омический делитель
5 (R< - R„) и регистрирующие устройства б и 7, например осциллографы.
Величина сопротивления Р„+ R + ,й; 1-го плеча делителя, считая от заземленного конца, может быть выбрана как
R + R>+... + +R . = о(E„. где 1=1,2, ° ° .... ° и: с(, — .коэффициент пропорциональностиу энергия электронов, регистрируемых )-м токоприемником.
Устройство работает следующим образом.
При измерении энергетического спектра импульсного пучка электронов сигналы токоприемников 2 интегрируются в течение всего импульса емкостями С ячеек 3 памяти. Осциллограф. б, подключенный к последнему выводу, делителя 5,,измеряет напряжение 0(1) на всем делителе. Осциллограф 7, подключенный к первому выводу делителя, измеряет напряжение 0(t) оп- . ределяемое общим током делителя, т.е. суммарньм током всех токоприемников.
Энергетический спектр пучка может быть описан средней энергией g(t), имеющей вид:
Ee(C„t we
K(t) = Е ф(Е„ ) аЕ
Е где Е область эиергии электронов в пучке, и дисперсией, имеющей вид:
По измеряемьм осциллографами 6 и 7 напряжениям О(t) и О„(Ф), снимаемым с делителя, средняя энергия пучка E(t) может быть определена как
E(t) =K (Фl
1 0„(Ц
Дисперсия 6 определяется так же, 2 как (3), после окончания импульса
623436 г Б м(е 1е; -2
q(E ) Составитель
Редактор Н.Рожкова Техред Ж.Кастелевич Корректор 0. Билак
Тираж 683 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж»35, Раумская наб., д. 4/5
Заказ 1025/1
Филиал Illltl Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 по Результатам измерения (Е ), как
Таким образом, возможно получить зависимость средней энергии пучка
g (t) от времени в течение импульса, а также определить вид спектра для всего импульса.
Точность измерения определяется точностью изготовления токоприемников, делителя, погрешностями осцил- лограФов, числом токоприемников и характером энергетического спектра электронов в пучке. Абсолютная погрешность измерения дисперсии не более ширины энергетического диапазона .отдельного токоприемника.
Изобретение может найти применение при измерении энергетического спектра в ускорителях заряженных частиц, в частности в иьйтульсных сильноточных электронных ускори телях.
