Claims (2)
1 К -h; d К . 1„, где 1 - бокова сторона; основание треугольного сеч ни наконечника; h - величина рабочего зазора; d - толщина магнитов; К - коэффициенты определ емые материалом магнита; при этом масса магнитного спектрометра имеет минимальное значение. Устройство работает следующим образом. Зар женна частица влетает в рабочий зазор 2, ее траектори искрив л етс , и угол отклонени измер ет,с годоскопической системой 1. Магнитна индукци В в рабочем зазоре 2 определ етс магнитным потоком Ф через магнитопроводы 9 и 10, магнит 5-8 и полюсные наконечники 3 и 4, Магнитный поток Ф создаетс за счет намагниченности I посто нных магнит 5-8. Толщина магнитопроводов 9 и 10 выбираетс из услови пропускани полного магнитного потока, созданного посто нными магнитами 5-8 с потер ми магнитного напр жени не более 3-5% от магнитного напр жени на высоте h рабочего зазора. Размер магнитов 5-8 в прин тых ограничени конструкции выбираютс из услови наиболее знергетического выгодного режима работы, что одновременно обе печивает минимум массо-габаритных показателей магнитной системь в целом . Дл высококоэрцетивных сплавов типа КС-37 оптимальные размеры магнитов , отнесенные к размерам рабоче зоны имеют значени При этом среднее значение индукции в рабочей зоне составл ет Вр, 0,4 Тл. Таким образом, максимальное значение индукции в рабочей зон которое можно получить при -эффектив ном использовании магнитных материа лов дл сплава КС-37 составл ет В f. ,5 Bj, где В - остаточна индук ци материала посто нн ых магнитов. Применение литых посто нных магНитов из сплавов ЮНДК 35Т5БА требуе увеличени высоты магнитов примерно в 3 раза, т.е. d 3 1, . При одинаковой массе магнитной системы использование сплава ЮНДК 35Т5БА дает меньшую индукцию в рабочем зазоре в 1,7-2 раза, чем дл сплава КС-37. В результате расчетов было получено, что значительный зффект достигаетс дл сплавов с объемной плотностью энергии магнитного пол не менее 30 кДж/м . Был рассчитан и изготовлен магнитный спектрометр, масса которого составила 5 кг, причем масса магнитной системы, изготовленной на основе сплава КСП-37А,. составила 3 кг. При этом в качестве материала магнитопровода использовалось чистое железо типа АРМКО, а соотношени между размерами магнитов, полюсных наконечников и величиной рабочего зазора следующие: мм, h 25 мм; d 20 мм, , 30 мм. Масса магнитной системы, собранной по известному образцу составл ет 8 кг. Таким образом, получен двухкратный выигрьш по массе. Снижение массы космического спектрометра дает экономический эффект, св занный со стоимостью вывода на орбиту единицы массы полезной нагрузки. Уменьшение массы спектрометра дает экономиюстоимости проведени работ на борту ИСЗ. Формула изобретени 1. Космический магнитный спектрометр , содержащий годоскопнческую систему регистрации и магнитную систему отклонени зар женных частиц состо щую из двух посто нньк магнитов в форме параллелепипедов, противоположные полюса которых замкнуты магнитопроводом, а между двум другими расположен рабочий зазор, отличающийс тем, что, с целью уменьшени массы спектрометра при сохранении величины магнитной индукции в рабочем зазоре, он дополнительно содержит второй магнитопровод, два магнита .в форме параллелепипедов и два полюсных наконечника в виде равнобедренных треугольных призм, при этом рабочий зазор расположен между гран ми полюсных наконечников, на боковых гран х которых без зазора расположены посто нные магниты попарно замкнутые магнитопроводом и 51596401 присоединенные к гран м каждой приз- где мы одноименными полнх:ами, при этом магниты изготовлены из материала с объемной плотностью энергии магнит- , ного пол не менее 30 кДж/м объемной плотностью энергии магнитного пол . 1 K -h; d K. 1 „, where 1 is the side; base of triangular cross section or tip; h is the size of the working gap; d is the thickness of the magnets; K - coefficients determined by the magnet material; the mass of the magnetic spectrometer is minimal. The device works as follows. The charged particle flies into the working gap 2, its trajectory is curved, and the deflection angle measures, with a hodoscopic system 1. Magnetic induction B in the working gap 2 is determined by the magnetic flux F through the magnetic cores 9 and 10, the magnet 5-8 and pole tips 3 and 4; Magnetic flux F is created by magnetization of I permanent magnet 5-8. The thickness of the magnetic cores 9 and 10 is selected from the condition of transmission of the total magnetic flux created by permanent magnets 5-8 with a loss of magnetic voltage of no more than 3-5% of the magnetic voltage at the height h of the working gap. The size of the magnets 5-8 in the accepted constraints of the structure is chosen from the conditions of the most energy-efficient operating mode, which simultaneously both minimizes the mass-dimensional parameters of the magnetic system as a whole. For high-grade alloys of KS-37 type, the optimal size of the magnets, related to the size of the working area, is important. The mean induction value in the working area is BP, 0.4 T. Thus, the maximum value of induction in the working areas that can be obtained by using the effective use of magnetic materials for the KS-37 alloy is B f. , 5 Bj, where B is the residual induction of the material of permanent magnets. The use of cast permanent magNites from the UNDK 35T5BA alloys requires an increase in the magnet height of about 3 times, i.e. d 3 1,. With the same mass of the magnetic system, the use of UNCT 35T5BA alloy gives less induction in the working gap by 1.7-2 times than for KS-37 alloy. As a result of calculations, it was found that a significant effect is achieved for alloys with a bulk energy density of a magnetic field of at least 30 kJ / m. A magnetic spectrometer with a mass of 5 kg was calculated and manufactured, with the mass of a magnetic system made of KSP-37A alloy. amounted to 3 kg. In this case, pure ARMKO-type iron was used as the material of the magnetic circuit, and the ratios between the sizes of the magnets, pole pieces and the size of the working gap are as follows: mm, h 25 mm; d 20 mm, 30 mm. The mass of the magnetic system assembled according to a known sample is 8 kg. Thus, a two-fold gain in weight was obtained. Reducing the mass of the space spectrometer gives an economic effect associated with the cost of putting a payload mass into orbit. Reducing the mass of the spectrometer provides cost-saving work on board the satellite. Claims 1. A cosmic magnetic spectrometer comprising a hodoscope recording system and a magnetic system for deflecting charged particles consisting of two constant magnet-shaped parallelepipeds, the opposite poles of which are closed by a magnetic conductor, and between the other two there is a working gap that differs in that In order to reduce the mass of the spectrometer while maintaining the magnitude of the magnetic induction in the working gap, it additionally contains a second magnetic circuit, two magnets in the form of parallelepipeds and pole poles in the form of isosceles triangular prisms, while the working gap is located between the faces of the pole tips, on the side faces of which there are no permanent magnets pairwise closed by the magnetic core and 51596401 attached to the faces of each prize where we of the same name complete: the magnets are made of a material with a volume energy density of a magnetic field of at least 30 kJ / m and a volume energy density of the magnetic field.
2. Спектрометр по п.1, отличающийс тем, что размеры полюсных наконечников св заны соотно- Q шени ми и dj2. A spectrometer according to claim 1, characterized in that the dimensions of the pole pieces are related by ratios Q and dj
иг. 1 К и 3 ли тве спла равн 1 - бокова сторона треугольной призмы, м; 1 - осиорание треугольного сечени наконечника, м; , h - величина рабочего зазора, d - толщина магнитов; К - коэффициенты, определ емые материалом магнитов. . Спектрометр по пп.1 и 2, о т ч ающийс тем, что в качесматериала магнитов использован в КС-37, а коэффициенты К и К ы 2 и 2/3 соответственно.ig. 1 К and 3 lit tva spla is equal to 1 - side of a triangular prism, m; 1 - triangular clearance of the tip, m; h is the size of the working gap, d is the thickness of the magnets; K - coefficients determined by the material of the magnets. . The spectrometer is according to claims 1 and 2, which is based on the fact that magnets were used as a material in KS-37, and the coefficients K and K s are 2 and 2/3, respectively.