SU351465A1 - Устройство дл измерени потоков зар женных частиц - Google Patents

Description

(71) За витель

Изобретение относитс  к области измерений потоков зар женных частиц в космическом пространстве.

Известны спектрометры потоков зар женых частиц, состо щие из элек-гростатиче- ского анализа-тора, детектора, регистратора , генератора, счетного устройства, цифро-аналогового преобразовател  и источника отклон ющих напр жений.

При измерении спектральных распреде- пений зар женных частиц такими устройствами напр жение на отклон ющих пластинах анализатора и пропорциональна  ему величина энергии регистрируемых частиц ступенчато мен ютс , т. е. спектральное распределение получают последовательно во времени,

При этом точность определени  энергии и плотности потока частиц оказываетс  невысокой, так как из-за ограниченного

числа ступеней и достаточно высокого разрешени  анализаторов рассто ни  между измер емыми интервалами значительны.

обходимость просмотра устройством широкого энергетического диапазона приводит к потере точности нзмерешп, увеличению времени сн ти  спектра, ухудшает разрещение устройства по энергии. В каждый конкретный момент энергетическое распределение потока частиц занимаег далеко не весь энергетический диапазон, и устройство определенную часть времени дает нулевыо показани .

Цель изобретени  - увеличение точности и уменьшение времени измерени  спектров зар женных частиц.

Цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве выход регистратора через два пороговых устройства и ключевую схему соединен со входом линейного цифроаналогового преобразовател , выходы пороговых устройств через последовательно соединенные совпадений и релейный каскад соединены с источником питани  анализирующей системы, выход счетного устройства соединен со входом ключевой схемы и входом схемы совпадений.I На чертеже представлена блок -схема устройства, Оно срдёржит анализирующую систему 1 , детектор 2, широкодиапазонный регистратор 3, генератор 4 тактовых импульсов, ; счетное устройство 5, тшнейный цифро-ана , логовый преобразователь 6, источник питани  7 анализирующей системы, пороговые устройства 8, 9, ключевую схему 10, схе му совпадений 11 и релейньп каскад 12. На клемму 13 подаетс  сигнал переключе , НИИ в режим определени  энергетического Л иапазона; с выхода 14 снимаетс  сигнал на тетеметрию. Анализирующа  система 1 содержит ц анализаторов. Поток частиц на выходе анализаторов регистрируетс  общим детекторо 2. Устройство работает в двух режимах: :В режиме определени  энергетического ди- 1апазона измер емого спектра и в режиме и мерени  спектра. В начале измерений устройство включа ют в режим определени  энергетического диапазона измер емого спектра. В этом режиме питание анализаторов осуществл етс  так, что обща  щирина энергетического канала системы анализаторов равна П Д Е {Д Е - ширина энергетического спектра одного анализатора). Больща  ширина энергетического канала достигаетс  J за счет взаимного смещени  центров энер гетических характеристик анализаторов на величину Д Е. Это осуществл етс  путем подачи на отклон ющие , пластины напр жений и , отличающихс  одно от .другого на определенную величину (...lJL ; при Ug-U,::U3-U2 ... Un-Un.-i const ). . Величина отклон ющих напр жений Un в устройстве, пропорцио шльна  среднему значению энергии регистрируемых частиц, последовательно мен етс  от J П макс JTO соответствует после- довательности измерений от Едо Пороговое напр жение 11выби пор рают равным выхрдному напр жению при сигнале с детектора, в 5-10 раз превышающем сигнал фона. При увеличении сигнала с детектора свое состо ние и выходной сигнал с пороговсдао устройства 8 поступает на ключевую схему 1О и схему совпадений 11. Одновременно ток. с цифро-аналогового преобразовател , определ ющий номер энергетической зоны, воздействует на лючевую сЗсему Ю, и сигнал с порогового, стройства 8 измен ет ее состо ние так, то она подготавливаетс  к изменению нар жени  питани  цифро-аналогового преоб- азовате.л , обеспечивающему уменьшение верхней энергетической границы диапазона с Едо максимальной энергии из мер емого спектра Е. причем Е определ етс  по fX -му анализатору. Действие сигнала порогового устройства 8 на схему совпадений не измен ет ее состо ни . При наличии в спектре  рко выраженного макси у1ума наступает момент, когда выходной сигнал уменьшаетс  до величины опорного напр жени  и измен ет состо ние порогового устройства 9. Выходной сигнал с порогового устройства 9 воздействует на ключевую схему 10 и измен ет ее состо ние так, что ее выходные сигналы измен ют питание цифро-аналогового преобразовател , и спектральное распределение измер етс  только от Едо В, Едо с макс Одновременно сигналом порогового устройства 9 счетное устройство 5 сбрасываетс  в исходное состо ние дл  начала работы устройства в режиме измерений спектра от верхней границы Е Условием по влени  сигналов на выходе ключевой схемы 10 в этом случае  вл етс  одновременное действие на этот каскад сигналов с пороговых устройств 8 и 9. Минимальна  энерги  измер емого спектра Е определ етс  по первому анализатору. Кроме того, при наличии сигналов на выходе пороговых устройств 8 и 9 срабатывает схема совпадений 11, и с помощью релейного каскада 12 источник питани  7 исключает взаимное смещение напр жений на отклон ющих пластинах (...-U,), что обеспечивает изменение ширины энергетического интервала с Н Л Е: до Д П. При этом за счет параллельной работы анализаторов в энерг-етическом интервале ДЕ чувствительность изменений увеличива .-тс  в tl раз.

В режиме измерени  спектра устройство действует в энергетическим диапазоне реального измер емого спектра с сохранением внутри границ измерений определенного числа энергетических зон (ступеней), с высоким энергетическим разрешением (fil Е) и высокой чувствительностью, за счет чего существенно повышаетс  точнрсть, уменьшаетс  врем  из- мерепий и по вл етс  возможность исследовани  более тонкой структуры измер емых потоков. . Если выходное напр жение U, вых вплоть до минимал ше напр жени  ной энергетической границы измерений, то сигнал на переключение ключевой схемы 1О и схемы совпадений 11 поступает со счетного устройства 5 при достижении им состо ни , соответствующего минимальной энергии Е При этом энергетический диапазон изме рений находитс  в пределах от Е „ До .с макс Переключение устройства с режима измерени  спектра в режим определени  энер гетического диапазона производитс  по команде программного устройства (не показа но) действием на пороговые устройства. 8 и 9. Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить врем  измерени  в 2-ЗО раз и существенно повысить точность изме рени  прос транственных и спектральных распределений, а также временных вари-, аций потоков Нар женных частиц в космическом пространстве.

Информацию, получаемую в режиме определени  энергетического диапазона, исполь.зуют дл  экспрессной оценки характеристик потоков.

10 Предмет изобретени  Устройство дл  измерени  потоков за р женных частиц, содержащее анализирующую систему, последовательно соединенные детектор и регистратор, а также генератор тактовых импульсов, выход которого через счетное устройство и линейный цифро-аналоговый преобразователь соединен ср входом HCTQ4HHKa питани  анализирующей системы, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности и уменьшени  времени измерени  спектров зар женных | частиц, выход регистратора через два по- , роговых устройства и ключевую схему Соединен со входом линейрого цифро-аналогового преобразовател , выходы пороговых устройств через последовательно соединенные схему совпадений и релейный каскад соедине1Ш1 с источником питани  анализирующей системы, выход счетного устройства .соединен со входом ключевой схемы и входом схемы совпадений. IJH 11 f

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ

ЧАСТИЦ