SU530617A1 - Способ измерени посто нного тока пучка зар женных частиц - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерени  тока пучка в ускорител х зар женных частиц.

Задача измерени  посто нного тока пучка особенно сложна в электростатических генераторах с нерезар дкой (тандем-генераторах ), где токи обычно не превышают 10 мка.

Дл  измерени  посто нного тока пучка ускоренных частиц можно осуществить импульсную модул цию тока пучка, а затем измерить создаваемую им напр женность магнитного пол .

Реализаци  этого метода в тандем-генераторах из-за ограниченных рассто ний и вследствие этого высокого уровн  помех чрезвычайно сложна, поэтому все измерени  тока пучка в насто щее врем  провод тс  либо сканированием 1, либо путем его прерывани  2.

Способы измерени  с прерыванием пучка и с использованием импульсной модул ции , похожие по своей физической сути, отличаютс  фактически только степенью и методом прерывани  пучка, но имеют существенное различие по своим достоинствам. При использовании метода с прерыванием пучка не могут быть проведены измерени  пучка в какой-либо другой точке, кроме места его прерывани .

Целью изобретени   вл етс  измерение тока в любом сечении пучка, подавление помех и повышение точности измерений.

Цель достигаетс  тем, что ток пучка модулируют низкой частотой с периодически измен емой фазой, выдел ют напр женпе, содержащее помеху и полезный сигнал, пропорциональное измер емой напр женности магнитного пол , в интервалах времени

между импульсами тока детектируют напр жение помехи и как сигнал ошибки ввод т по каналу обратной св зи на вход датчика, выдел ют и регистрируют посто нную составл ющую измер емого сигнала.

Функциональна  схема устройства дл 

реализации способа приведена на фиг. 1; на

фиг. 2-графики, по сн ющие его работу.

Ферромагнитный сердечник датчика 1

охватывает пучок ускоренных частиц 2. Генератор 3 напр жени  низкой частоты пр моугольной формы с периодически измен емой фазой соединен с модул тором 4 тока пучка и с синхронным детектором 5. К спгпальной обмотке Ь датчика 1 второй гармоНИКИ через селекторный усилитель 6 подключен синхронный детектор 7. Генератор 8 напр жени  возбуждает с помощью обмотки а сердечник датчика 1 и -управл ет синхронным детектором, выход которого через фильтр 9 нижних частот соединен с регистрирующим прибором 10 и через синхронный детектор 5, усилитель 11 и интегрирующее устройство 12-с обмоткой обратной св зи с сердечника 1.

Принцип работы устройства дл  реализации способа состоит в следующем.

Измер емый ток / пучка (фиг. 2а), проход  через модул тор 4, преобразуетс  в импульсный ток /о -(фиг. 26). Магнитное поле, создаваемое этим током, измер етс  датчиком второй гармоники дифференциального типа. Напр жение второй гармоники пол  возбуждени , пропорциональное из.мер емой напр женности магнитного пол , снимаетс  с сигнальной обмотки Ь, усиливаетс  селекторным усилителем 6 и детектируетс  синхронным детектором 7, управл емым от генератора возбуждени  датчика 8. На выходе синхронного детектора при разомкнутой цеци обратной св зи возникает напр жение t/j в виде полезного сигнала и помехи (фиг. 2в). Систематическа  составл юш,а  помехи обусловлена внешним .магнитным полем и аппаратурой, а случайна  составл юща  вызвана шумами самого датчика. Сигнал помехи в интервалах времени, когда отсутствует полезный сигнал, детектируетс  синхронным детектором 5 (напр жение Ua-фиг. 2г), управл емым напр жением от генератора 3, усиливаетс  усилителем 6 и через интегрирующее устройство по цепи обратной св зи поступает в обмотку с сердечника датчика. Очевидно при частоте модул ции пучка выше 100 Гц легко обеспечиваетс  частотна  характеристика устройства с обратной св зью вплоть до нескольких Гц. В результате помеха на выходе синхронного детектора 7 в указанном диапазоне частот будет подавлена. Высокие

частоты спектра помехи не пропускаютс  фильтром 9 нижних частот, а посто нна  составл юща  полезного сигнала регистрируетс  прибором 10.

Подавление помехи на частоте моДул ции осуществл етс  за счет периодического изменени  фазы модулирующего напр жени  генератора 3.

Изобретение повышает точность измереНИИ и увеличивает по.мехозаЩищенность.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  посто нного тока пучка зар женных частиц, основанный на импульсной модул ции тока пучка и измерении создаваемой им напр женности магнитного пол , отличающийс  тем, что, с целью измерени  тока в любом сечении пучка , подавлени  помех и повышени  точности измерений, ток пучка модулируют низкой частотой с периодически измен емой фазой, выдел ют напр жение, пропорциональное измер емой напр лсенности магнитного пол , содержащее помеху и полезный сигнал, в интервалах времени между импульсами тока детектируют напр жение помехи и как сигнал ошибки ввод т по каналу обратной св ЗИ на вход датчика, выдел ют и регистрируют посто нную составл ющую измер емого сигнала.

   Источники информации, прин тые

   во внимание при экспертизе 1. ШЕЕ Traus an Nuclear Seiance June 1965 J. Tacaes Beam Scanner for the Oxford electroctatic Tandem accelerator, p. 934.
2. 2. Патент США Л 2674698, :кл. 250- 49.5, 17.03.1953 (прототип).

   .f