PL67585B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 17.IX.1970 (P 143 265) 15.XI.1973 KI. 21g, 51/00 MKP HOls 1/06 u: CZYTELNIA Palantowego Pibkli] Izioffitpmtj LuuBwtj Wspóltwórcy wynalazku: Ryszard Kuóski, Andrzej Chachulski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Problemów Techniki), Warszawa (Polska) Detektor wiazki atomowej Przedmiotem wynalazku jest detektor wiazki atomo¬ wej cezu przeznaczony do atomowego dyskryminatora czestotliwosci.Znane detektory wiazki atomowej stosowane we wzor¬ cach czestotliwosci z wiazka atomowa cezu, sa zbudo¬ wane tak, iz maja wlókno detektora umieszczone na dro¬ dze wiazki atomów. Wlóknem tym jest jeden goracy drut, zwykle wolframowy. Atomy cezu, dochodzace do drutu sa na nim jonizowane i wywoluja przeplyw pra¬ du jonowego. Natezenie tego pradu jest zalezne od na¬ tezenia wiazki atomowej.Wiazka atomowa dochodzaca do detektora we wzor¬ cu czestotliwosci, ma pewien rozklad przestrzenny. Ten rozklad okreslany jest przy uzyciu detektora wiazki. Za¬ zwyczaj dokonuje sie pomiaru rozladu natezenia wiazki w plaszczyznie ortogonalnej do osi wiazki. Na wykre¬ sie natezenie wiazki atomowej w funkcji poprzecznego przesuniecia detektora od osi symetrii wiazki, w obecno¬ sci stalego pola magnetycznego odchylajacego wiazke, obserwuje sie minimum i maximum.W typowych urzadzeniach, pomiaru natezenia wiazki dokonuje sie przy ustaleniu detektora w takim poloze¬ niu, ze wykrywa tylko minimum natezenia wiazki (fig. 1).Te znane rozwiazania detektorów z jednym drutem wykazuja szereg wad wynikajacych z faktu, iz wykrywa sie tylko minimum natezenia wiazki. Detektory, wyzej opisane, ustawione sa zwykle na osi wiazki atomowej dyskryminatora czestotliwosci i w zaleznosci od konfi¬ guracji pozostalych elementów dyskryminatora doko¬ nuje sie pomiaru albo minimum albo maximum nate- 10 15 20 25 30 zenia wiazki w funkcji czestotliwosci sygnalu mikrofa¬ lowego przylozonego do dyskryminatora. Nie mozna wiec w pelni wykorzystac detektora, a wiec i dokonane obserwacje nie sa najlepszej jakosci.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji de¬ tektora wiazki atomowej, który dla dokonania pomia¬ rów rozkladu natezenia bedzie mógl poruszac sie w plaszczyznie ortogonalnej w stosunku do osi wiazki ato¬ mowej, a ponadto w stosunku do znanych, miec bedzie zwiekszona niezawodnosc dzialania i zwiekszony sygnal na wyjsciu detektora.Cel ten osiagnieto przez skonstruowanie detektora wiazki atomowej wykorzystujacego jonizacje na gora¬ cym wlóknie.Istota detektora polega na tym, ze w komorze próz¬ niowej, prostopadle do osi detektora umieszczone sa dwa wlókna detektora oraz kolektor jonów. Komora prózniowa ograniczona jest próznioszczelnym korpusem detektora o ksztalcie cylindrycznym. Polaczenia elek¬ tryczne wlókien detektora oraz kolektora jonów z zew¬ netrznym ukladem elektrycznym wykonane sa w po¬ staci przepustów próznioszczelnych. Korpus detektora z jednej strony polaczony jest z kanalem prózniowym poprzez mieszek sprezysty, a z drugiej strony zamknie¬ ty jest pokrywa z zamkiem próznioszczelnym.Dzieki zastosowaniu próznioszczelnego mieszka spre¬ zystego osiagnieto mozliwosc ruchu detektora w plasz¬ czyznie ortogonalnej do osi wiazki atomowej a tym sa¬ mym mozliwosc pomiaru rozkladu natezenia wiazki ato¬ mowej. 67585% 3 Ponadto, przez zastosowanie detektora z dwoma wlók¬ nami umieszczonymi w pewnej odleglosci powstala moz¬ liwosc jednoczesnej obserwacji minimum i maximum na¬ tezenia wiazki i otrzymane zwiekszanie sygnalu uzyski¬ wanego w detektorze swiadczacego o oddzialywaniu pola mikrofalowego na atomy w wiazce. W tym przypadku mozna zastosowac metode róznicowa pomiaru natezenia wiazki. Wynika to z faktu, ze kierunki zmian nateze¬ nia wiazki pod wplywem pola mikrofalowego przy usta¬ wieniu detektora w punktach pomiarowych maja prze¬ ciwne kierunki.Zastosowanie dwóch wlókien w detektorze pozwala równiez zwiekszyc bezawaryjnosc atomowego dyskrymi- natora czestotliwosci, jako, ze wlókno detektora jest elementem bardzo wrazliwym na przeciazenie elektrycz¬ ne i uszkodzenie mechaniczne.Przedmiot wynalazku zostanie blizej objasniony na przykladowo wykonanym detektorze, przedstawionym na rysunku, którego fig. 1 przedstawia rozklad natezenia wiazki w funkcji polozenia detektora, fig. 2 — rozklad natezenia wiazki atomowej w funkcji polozenia detekto¬ ra w obecnosci pola mikrofalowego, a fig. 3 — widok perspektywiczny detektora z czesciowym wykrojem.W komorze prózniowej, prostopadle do osi detektora umieszczone sa dwa wlókna detektora Wi i W2 oraz kolektor jonów KJ. Komora prózniowa ograniczona jest próznioszczelnym korpusem detektora K o ksztalcie cy¬ lindrycznym. Polaczenia elektryczne wlókien Wi i W2 oraz kolektora jonów KJ z zewnetrznym ukladem elek¬ trycznym wykonane sa w postaci przepustów próznio- szczelnych P. Korpus detektora K za posrednictwem mieszka sprezystego MS polaczony jest z kanalem próz¬ niowym lub z elementami atomowego dyskryminatora czestotliwosci. Z drugiej strony korpus detektora K zamkniety jest pokrywa F z zamkiem próznioszczel¬ nym Z% Przepust próznioszczelny P, w którym osadzony jest kolektor jonów, zamocowany jest w pokrywie F, zas przepusty, w których umieszczone sa odprowadzenia wlókien Wi i W2 osadzone sa w powierzchni bocznej komory prózniowej.Detektor wedlug wynalazku dziala na tej samej za¬ sadzie co dotychczasowe, tzn. atomy z wiazki padajac 1585 g v 4 ^* na gorace druty ulegaja jonizacji co powoduje przeplyw pradu jonowego.Opisany detektor wiazki atomowej wedlug wynalaz¬ ku, stanowi wyposazenie atomowego dyskryminatora 5 czestotliwosci. W atomowym dyskryminatorze czestotli¬ wosci, na wiazke atomowa oddzialywuje stale pole mag¬ netyczne pochodzace z magnesu oraz pole mikrofalowe.Rozklad natezenia wiazki w plaszczyznie ortogonalnej do osi wiazki, w funkcji polozenia detektora, przedsta- 10 wiony jest na fig. 1 rysunku. Odnosi sie on do przy¬ padku, gdy na atomy w wiazce dziala stale pola magne¬ tyczne magnesu odchylajacego wiazke i nie dziala pole mikrofalowe. Przy dzialaniu polem mikrofalowym prze¬ bieg na gzenia wiazki dla róznych polozen detektora 15 przedstawia fig. 2 rysunku. Rózni sie on od przebiegu na fig. 1 tym, ze dla polozen detektora przy których wystepowalo maksimum i minimum natezenia wiazki atomowej — pojawiaja sie dodatkowe ekstrema nate¬ zenia wiazki. Wywolane to jest przez oddzialywanie 20 pola mikrofalowego na atomy w wiazce. Pomiar zmiany natezenia wiazki atomowej o wartosci S przy polozeniu detektora w punktach li i 12 wykorzystuje sie dla okre¬ slenia wplywu pola mikrofalowego na atomy w wiazce.Stanowi to zasade dzialania dyskryminatora czestotli- 25 wosci z wiazka atomowa. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe 30 Detektor wiazki atomowej, przeznaczony do atomo¬ wego dyskryminatora czestotliwosci, wykorzystujacy jo¬ nizacje atomów na goracym wlóknie, znamienny tym, ze w komorze prózniowej, ograniczonej próznioszczel¬ nym korpusem detektora (K) o ksztalcie cylindrycznym, 35 prostopadle do osi detektora, umieszczone sa dwa wlók¬ na detektora (Wi, W2) oraz kolektor jonów (KJ), przy czym polaczenie elektryczne wlókien (Wi, W2) oraz ko¬ lektora jonów (KJ) z zewnetrznym ukladem elektrycz¬ nym wykonane sa w postaci przepustów próznioszczel- 40 nych (P), a korpus detektora (K) jest z jednej strony zamkniety pokrywa (F) z zamkiem próznioszczelnym (Z), a z drugiej strony polaczony z kanalem prózniowym po¬ przez mieszek sprezysty (MS).K!. 21 g, 51/00 67585 MKP HOls 1/06 -00 o przesuniecie poprzeczne detektora Fig 1 Al przesuniecie poprzeczne detektora F/g. 2KI. 21g. 51/00 67585 MKP HOls 1/06 O *

2. W, MS Fig.

3. WDA-l. Zam. 6642, nakl. 105 egz. Cena zl 10,— PL PL