(54) СПЕКТРОМЕТР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ(54) SPECTROMETER OF CHARGED PARTICLES
Изобретение относитс к спектрометрам предназначенным дл измерени потоков зар женных частиц в космическом пространст ве. При исследовании радиации в космичеiCKOM пространстве значительный объем занимают измерени спектральных распределе ний потоков зар женных частиц (электронов протонов и более т желых ионов) с энергией менее 1ОО-ЗОО кэв. Обычно дл таких измерений примен ютс спектрометры зар женных частиц по энергии и зар ду, содержащие анализатор (например, электростатический ), пропорциональный детектор, зар дочувствительный усилитель, амплитудный дифференциальный дискриминатор и регистратор сигналов, генератор управл ющих импульсов , счетное устройство, цифроаналоговый преобразователь и источник питани анализатора. . Однако известные спектрометры сложны конструктивно, имеют увеличенные габариты и вес, поскольку дифференциальные дискриминаторы и регистраторы должны обеспечить измерение спектральных распределений ионов с различными ио1шзационны- ми способност ми в широком диапазоне энергий. Кроме того, измерени спектральных распределений в зависимости от энергии частиц в различных каналах амплитудного анализатора (отношение Е :Е монсет макс мин превосходить 1О дл одного прибора) приводит к дополнительной погрешности измерений . Цель изобретени - повышение точности измерени спектров частиц по величине зар да , упрощение устройства спектрометра и уменьшение его габаритов и веса. Это достигаетс путем автоматической нормировки сигналов с детектора по аыили:Туде одновременно с изменением генератором управл ющих импульсов энергии нзмер . емых частиц. На чертеже показана структурна схема предлагаемого устройства. Оно состоит из анализатора 1, пропорционального детектора 2, зар дочувствительного усилител с токои. вым выходом 3, резистора св зи 4, нескол) ких дифференциальных дискриминаторов тока 5,многоканального регистратора сигналов 6,генератора управл ющих импульсов 7, счетного устройства 8, цифроаналогового преобразовател с резисторами и ключевыми каскадами 9, источника питани анализатор (;/510, ключей 11 и шунтирующих резиаторое 12. В качестве анализатора может быть использован, например, электростатический анализатор, а в качестве де- тектора - сцинтилл ционный или пропорциональный счетчики, или полупроводниковый детектор. Узлы 1-1О предлагаемого спектромеура работает аналогично этим узлам извест ного спектрометра. В устройство дополнительно введены ключи ,11, св занные с выходами счетного устройства, и цепочка резисторов 12, шунтирующих резистор св зи 4. Величина сигналов с детектора и соответственно с зар дочувствительного усилител определ етс энергией регистрируемых частиц и измен етс по мере поступлени управл ющих импульсов на счетное устройство. Нор мировка си1налов с детектора производитс путем подключени параллельно резисто св зи с покюшью ключа одного из шунтиру ющих резисторов. Включение ключей производитс счетным устройством одновременно с изменением цифро-аналоговым преобразователем энергии регистрируемых частиц. При этом уменьшение диапазона изменени амплитуд сигналов детектора позвол ет существенно уменьшить число дифференциальных дискриминаторов тока и, таким образом, упростить устройство спектрометра, уменьшить его габариты и вес. Одновременно регистраци сигналов от частиц с различной энергией в одних и тех же каналах диффе-; ренциальных дискриминаторов тока позво- л ет повысить точность проводимых измерений спектров частиц по величине зар да. Предмет изобретени Спектрометр зар женных частиц по ве- личине энергии и зар да, содержащий ана- лизатор, пропорциональный детектор, зар . дочувствительный усилитель с токовым вьг-1 ходом, резистчэры св зи, несколько дифференциальных дискриминаторов тока, мно,- гоканальный регистратор, например, счет- чик цмпульсов, генератор управл ющих им-i пульсов, счетное устройство, цифро-аналогоВый преобразователь с резисторами и ключевыми каскадами и источник питани аналкзатора , о т л и ч а ю щ и с тем, что с целью повыщени точности измерени спектров ; частиц по величине зар да, упрощени устройства и уменьшени габаритов и веса к выходам детек14)ра параллельно резисторам св зи подключены несколько щунтирующих; резисторов, которые через ключи соедине- . Hbt с выходом счетного устройства.This invention relates to spectrometers for measuring the flow of charged particles in space. In the study of radiation in cosmic space, a significant amount is occupied by measurements of the spectral distributions of the fluxes of charged particles (electrons of protons and heavier ions) with an energy of less than 1OO –3OO keV. Typically, energy and charge spectrometers are used for such measurements, containing an analyzer (for example, electrostatic), a proportional detector, a charge-sensitive amplifier, an amplitude differential discriminator and signal recorder, a control pulse generator, a counter, a digital-analog converter and a source power analyzer. . However, the known spectrometers are structurally complex, have increased dimensions and weight, since differential discriminators and recorders must provide a measurement of the spectral distributions of ions with different ionization abilities in a wide energy range. In addition, measurements of the spectral distributions depending on the energy of particles in different channels of the amplitude analyzer (E: E ratio: set max to min exceed 1 O for one instrument) leads to additional measurement error. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the particle spectra by the magnitude of the charge, simplifying the spectrometer device and reducing its size and weight. This is achieved by automatically normalizing the signals from the detector in order: At the same time as the generator modifies the control pulses of the energy nsmer. particles. The drawing shows a block diagram of the proposed device. It consists of analyzer 1, a proportional detector 2, and a charge-sensitive amplifier with a current. output output 3, a communication resistor 4, several differential current discriminators 5, a multichannel signal recorder 6, a control pulse generator 7, a counting device 8, a D / A converter with resistors and key stages 9, a power supply analyzer (; / 510, keys 11 and shunt resistor 12. An electrostatic analyzer, for example, can be used as an analyzer, and a scintillation or proportional counter or semiconductor detector can be used as a detector. The spectrome works similarly to these nodes of the known spectrometer. The device additionally includes keys, 11, connected to the outputs of the counting device, and a chain of resistors 12 that shunt the communication resistor 4. The magnitude of the signals from the detector and, accordingly, the charged amplifier is determined by the energy recorded particles and changes as the control pulses arrive at the counting device. The normal signal from the detector is made by connecting in parallel a resistor with a key from one of the shun tiring resistors. Switching on the keys is made by a counting device at the same time as the digital-to-analog power converter of the detected particles changes. At the same time, a reduction in the range of variation of the amplitudes of the detector signals makes it possible to significantly reduce the number of current differential current discriminators and, thus, simplify the spectrometer device and reduce its dimensions and weight. At the same time, the registration of signals from particles with different energies in the same diffi-channels; The potential discriminators of the current can improve the accuracy of the measurements of the particle spectra by the magnitude of the charge. Object of the Invention A charged-particle spectrometer in terms of energy and charge, containing an analyzer, a proportional detector, a charge. A current-sensitive amplifier with a current of 1 stroke, coupling resistors, several differential current discriminators, multi-, a go-channel recorder, for example, an impulse counter, a generator of control pulses i-pulses, a counter, a digital-analog converter with resistors and key pulses cascades and the power source of the analyzer, in order to improve the accuracy of measurement of the spectra; particles according to the size of the charge, simplifying the device and reducing the size and weight of the outputs of the detector 14) in parallel with the connection resistors are several shunt; resistors that are connected through keys. Hbt with the output of the counting device.