Устройство для блокировки пучка частиц линейного ускорителя

О П И С А Н И Е «»741487

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.02.78 (21) 2583938/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М,К .

Н 05 Н 7/00

Государствеииый комитет (53) УДК 621.384. .6 (088.8) Опубликовано 15.06.80. Бюллетень №22

Дата опубликования описания 25.06.80 по делам изооретеиий и открытий (72) Автор изобретения

В. И. Л а 6уть (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКИРОВКИ ПУЧКА ЧАСТИЦ

ЛИНЕЙНОГО УСКОРИТЕЛЯ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке систем защиты сильноточных линейных ускорителей заряженных частиц.

Известно устройство, блокирующее перевод пучка по сигналам от ионизационной камеры, выполняющей функцию детектора потерь пучка. Устройство состоит из узла прерывания инжекции, соединенного с ионизационной камерой через логическое устройство. Для фиксации потерь в любом месте ускорительного канала ионизационная камера выполнена в виде длинной трубы, расположенной вдоль всего ускорителя. Определение места потери пучка осуществляет вычислительное устройство, измеряющее время распространения сигнала от места потери до узла прерывания инжекции (1).

Недостатком данного устройства является сложность и малая надежность конструкции ионизационной камеры большой длины. Кроме того, чувствительность камеры не может быть сделана изменяющейся по ее длине, что необходимо в связи с изменением допустимого уровня потерь вдоль длины ускорителя.

Наиболее близким техническим решением является устройство для блокировки пучка частиц в линейном ускорителе, содержащее детекторы потерь пучка и блок запоминания прерванной инжекции. соединенные с узлом прерывания инжекции. Кроме того, устройство блокировки связано с измерителем тока пучка на выходе его из ускорителя. Измеритель выполняет роль датчика успешного окончания акта ускорения в том случае, если суммарные потери по

1о длине ускорителя не превышают допустимый уровень. Количество детекторов выбрано таким, чтобы при известной зоне фиксации акта потер;; каждым детектором было бы обеспечено наблюдение за потерями вдоль всей длины ускорителя. Это обеспечивает определение места потерь с точностью до места установки детектора. Выходы всех детекторов объединены по ИЛИ и соединены с узлом прерывания инжекции через блок запоминания прерванной инжекции.

Кроме того, детекторы соединены с процессом АСУ ускорителя. Сигнал любого детектора, зафиксировавшего акт потери, поступает на узел прерывания инжекции. Это состояние запоминается,и очередная инжек741487 ция не начинается до тех пор, пока процессор АСУ не определит детектор, выдавший сигнал прерывания, и не опросит все системы, обслуживающие данную часть ускорителя, для выявления неисправного узла вызвавшего потерю пучка. Однако потеря пучка может быть вызвана не неисправностью, а случайным сбоем. Поэтому в процессоре данного устройства приняты меры программного характера, позволяющие отличать сбой от неисправности (2).

Недостатком этого устройства является большое время простоя ускорителя из-за программного выяснения причин каждого акта потери.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее датчик успешного окончания акта ускорения, узел прерывания инжекции, соединенный с ним блок запоминания прерывания, и детекторы потерь, выходы которых подключены ко вхо- 20 дам элемента ИЛИ, введены реверсивные счетчики и второй логический элемент ИЛИ, причем выход каждого детектора потерь соединен также с суммирующим входом сооТветствующего ему реверсивного счетчика, вычитающие входы всех реверсивных счетчиков соединены с выходом датчика успешного окончания акта ускорения, а выходы всех реверсивных счетчиков соединены со входами второго логического элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом блока зе запоминания прерывания.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

На входе в ускоритель 1 установлен узел 2 прерывания инжекции, а на выходе из ускорителя датчик 3 успешного окончания акта ускорения. Вдоль ускорителя 1 установлены детекторы 4 потерь, количество которых определяется длиной ускорителя и зоной фиксации акта потерь каждым детектором. Выходы всех детекторов объединены первым логическим элементом 5 ИЛИ и соединены с узлом 2 прерывания инжекции.

Выход каждого детектора соединен с сум мирующим входом соответствующего реверсивного счетчика 6, вычитающие входы всех реверсивных счетчиков объединены и под- 4> ключены к выходу датчика 3 успешного окончания акта ускорения. Выходы всех реверсивных счетчиков 6, объединены вторым логическим элементом 7 ИЛИ и подключены к узлу 2 прерывания инжекции через блок @

8 запоминания прерывания. Установочные входы счетчиков 6 и блока 8 запоминания соединены с шиной 9 сброса.

Устройство работает следущим образом.

В исходном состоянии реверсивные счетчики 6 и блок 8 запоминания обнулены, и а узел 2 прерывания инжекции прозрачен для пучка частиц, инжектируемых в ускоритель. При каждом акте потери пучка, зафиксированном одним из детекторов 4, узел

2 прерывает инжекцию пучка по сигналу этого детектора, а в счетчик 6, соединенный с этим детектором, заносится единица. Очередная инжекция начинается в расчетный момент, так как блок 8 не запоминает прерывания инжекции, осуществленной по сиг -,алам детекторов. Если акт ускорения завершается нормальным выводом ускоренного пучка из ускорителя, то датчик 3 успешного завершения акта ускорения вычитает из содержимого всех счетчиков единицу. Таким образом, запись информации о потерях осуществляется раздельно по каждому контролируемому участку ускорителя, а списывание этой информации производится одновременно по всей длине ускорителя. Если узлы систем, обслуживающих ускоритель, имеют нормальное распределение случайных сбоев, то места потерь пучка распределены равномерно и случайно по длине ускорителя, и количество единиц во всех реверсивных счетчиках 6 примерно одинаково на текущий момент сеанса ускорения. Если в каком-то узле или системе появляется тенденция к выходу из строя, то на этом участке потери пучка начнут фиксироваться чаще.

За несколько актов ускорения количество единиц, поступающих в счетчик по шине суммирующего входа, окажется больше количества единиц, поступающих в него же по шине вычитающего хода. При переполнении данного счетчика он выдает на узел

2 прерывания инжекции сигнал прерывания. Этот сигнал запомнится узлом 8 запоминания прерывания, и сеанс ускорения не начнется до тех пор, пока не определится причина повышенной частоты прерываний инжекции на данном участке ускорителя.

Для возобновления сеанса ускорения по шине 9 сброса должен прийти сигнал обнуления, следовательно, поиск неисправного узла или системы по сигналу, выработанному предлагаемым устройством, начинается после нескольских прерываний инжекции, вызванных потерями пучка в одном и том же участке ускорителя, т. е. при систематических, а не случайных сбоях.

Увеличивая емкости соответствующих счетчиков, можно вносить поправки на потери, зависящие не от оборудования, а от качества инжектируемого пучка. Таким образом, применение в устройстве нового элемента дает возможность, кроме уменьшения радиационной загрязненности, предупреждать выход из строя, обслуживающих ускоритель, и тем самым уменьшать общее время простоя ускорителя, т. е. повысить эффективность устройства.

Формула изобретения

Устройство для блокировки пучка частиц линейного ускорителя, содержащее дат741487

Составитель Е. Громов

Редактор О. Колесникова Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3336/! Тираж 885 Подписное

L! H ИИ ПИ Государственного ком итета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4 чик успешного окончания акта ускорения, узел прерывания инжекции, соединенный с ним блок запоминания прерывания инжекции, и детекторы потерь пучка, выходы которых подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с узлом прерывания инжекции, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства, в него введены реверсивные счетчики и второй логический эле. мент ИЛИ, причем выход каждого детектора потерь соединен также с суммирующим входом соответствующего ему реверсивного счетчика, а вычитающие входы всех счетчиков соединены с выходом датчика успешного окончания акта ускорения, а выходы всех реверсивных счетчиков подсоединены ко входам второго логического элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом блока запоминания прерывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. The SLAC Ьэп gon Chamaer System

for machine protection JEEE Trans, nucl, Sci, № 514, 1967 № 3, р. 1036.

2. А. 1 Criscuolo «А Beam Inhieit Sistern

for IAMPF» JEEE Trans, nucl, Sci, 1971, в. 18, № 3, р. 367 — 368.