SU623437A1

SU623437A1 - Device for measuring energy spectrum of beams of charged partices

Info

Publication number: SU623437A1
Application number: SU772462030A
Authority: SU
Inventors: И.Н. Сливков; Г.Л. Громов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8584
Priority date: 1977-03-14
Filing date: 1977-03-14
Publication date: 1984-01-15

Abstract

..- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее систему пространственного разделени частиц по импульсЕ1М, набор токоприемников и регистрирующие устройства, от л и-чающеес тем, что, с целью измерени временной зависимости основных, параметров энергетического спектра импульсного пучка, в устрой-'ств'о введены два последовательных омических делител , кажда!й из которых имеет по заземленному концу и р д выводов, и два измерител отношений электрических сигналов делителей, причем выводы двух делителей св заны с токоприемниками, разделен- нкми на две группы,, и подключены к измерител м отношений так, что входы измерителей отношений соответственно'подключены к незаэемленным концам делителей и к их первым незаземленным выводам, а выходы измерителей:отношений подключены к регистрирующим устройствам, причем величины сопротивлений пЛеч одного Делител выбраны пр мо пропорциональными средней энергии частиц, попада!ощих на подключенный к данному плечу дели- о тел токоприемник, а величины сопро- ,^ тивлений плеч другого делител - пропорциональными. С S(Лквадрату, этой энергии.jjwi^..- A DEVICE FOR MEASURING THE ENERGY SPECTRUM OF A BEAM OF CHARGED PARTICLES, containing a system of spatial separation of particles by pulse-1M, a set of current collectors and recording devices, in order to measure the time dependence of the basic, parameters of the energy spectrum of the pulsed beam, in the device “There are two consecutive ohmic divisors, each of which has a grounded end and a number of conclusions, and two meters of the ratio of electrical signals of the dividers, and the conclusions of two dividers it is connected with current collectors, divided into two groups, and connected to the ratios so that the inputs of the ratios are respectively connected to the non-earthed ends of the dividers and their first ungrounded pins, and the outputs of the ratios: the ratios are connected to the recording devices, moreover, the resistance values of the PLECH of one Divider are chosen directly proportional to the average energy of the particles falling on the current collector bodies connected to this arm, and the values of the resistance of the shoulders of the other divider are proportional to national. With S (Lkvadratu, this energy.jjwi ^

Description

Изобретение относитс к технике измерени энергетического спектра импульсных пучков зар женных частиц например электронов. Известны спектрометры, содержащие систему пространственного разделени зар женных частиц по импуль cciM и набор детекторов, например токоприемников, дл регистрации пространственно разделенных по импульсам зар женных частиц fill. При включении между токоприемниками и запоминающими емкост ми ключевых элементов .0 помсмцью такого спектрометра можно измерить зависимость-; энергетического спектра пуч (ка от времени Г23. Однако, во-первых « большое число токоприемников усложн ет спектрометр,г во-вторых он не дозвол ет получить полную информацию о зависимости спектра от времени за один импульс ускорител . Известен магнитный спектрометр импульсных пучков электронов, содер жащий набор токоприемников, набор емкостных чеек пам ти и регистрирующие устройства Г2 3. По сигналам чеек пам ти может быть получен за интегральный импуль энергетический спектр пучка. Сигнал {E) i-й чейки пам ти, интегриру ющей в течениевсего импульса ток (-го токоприемника, имеет вид )1(. q, - зар д здектрона Cf- емкость .i-й чейки; Е-- область энергии электронов регистрируемых нм токоприемником; f(B,t| - функци распределени элек тронов в пучке по энергии &о времени; длительность импульса Такой спектрометр1 не дает информации об изменени х энергетического спектра пучка во времени Целью изобретени вл етс измерение временной зависимости основны параметров энергетического спектра икшульсного пучка зар 1жениых частиц в течение всего импульса. Поставленна цель достигаетс тем что в предлагаемое устройство введены два последовательных сжичес ких делител , каждый из которых име ет по заземленжжу концу и р д выво дов, и два измерител отношений эне гетических сигналов. Выводы двух де лителей св заны с токоприемниками, разделенными на две группы, и подключены к измерител м отношений аак что входы измерителей отношений соответственно подключены к незаземл&ннам концам делителей и к их первым незаземленным выводам, а выходы измерителей отношений подключены к регистрирующим устройствам. При этом величины сопротивлений плеч одного делител выбраны пр мо пропорциональными средней энергии частиц, попадающих на подключенный к данному плечу делител токоприемник, а величины сопротивлений плеч другого делител пропорциональными квадрату этой энергии. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство содержит магнитную систему 1 пространственного разделени электронов по импульсам, набор токоприемников 2, измерители 3,4 отношений электрических сигналов и осциллографы 5, б. Токоприемники разделены на две группы, одна из которых подключена к выводам делител 7 ( R,-R)f а друга - к выводам дедктел 8 ( Величина сопротивлени ,,., -го плеча делител 7 может быть выбрана как , а величина сопротивлени ..,R-: 1-го плеча делител в как где ot и - коэффициенты пропорциона .льности; tj - средн энерги электронов , регистрируемых i-м токоприемником. Устройство работает следукщим образс н . При измерений энергетического спектра импульсного пучка электронов магнитна система 1 раздел ет электроны f пространстве по импульсгм. Разделённые в пространстве электроны регистрируютс токоприемниками 2, Напр жени ц() и V(t) на незаземленных концах делителей подаютс на входы измерителей отношений 3 и 4 соответственно. Напр жени Ш) и Vj (t) на первых незаземленных выводах делителей также подаютс на входы измерителей отношений 3 и 4, С выходов измерителей отношений 3 и 4 сигналы подаюфс на осциллографы 5 и 6, Основными параметрами энергетического спектра пучка вл ютс средн энерги f(t) и дисперси ) , e((e,t/org(,t)cje; (g,t)(i).(t)fcJg i-CMicfe, По измер емым осциллографами 5 и б сигналам измерителей о-лношенийThe invention relates to a technique for measuring the energy spectrum of pulsed beams of charged particles, such as electrons. Spectrometers are known that contain a system for the spatial separation of charged particles by cciM and a set of detectors, for example, current collectors, for recording spatially separated pulses of charged particles of fill. When switched on between the current collectors and the storage capacitances of the key elements .0, by measuring such a spectrometer, the dependence- can be measured; energy spectrum of the beam (ka from time G23. However, firstly, a large number of current collectors complicates the spectrometer, and secondly, it does not allow to obtain complete information about the time dependence of the spectrum during a single accelerator pulse. A magnetic spectrometer of pulsed electron beams is known, containing a set of current collectors, a set of capacitive memory cells and a recording device G2 3. The signals of the memory cells can be obtained for the integral pulse of the energy spectrum of the beam. The signal (E) of the i-th memory cell, which integrates during its pulse current (th current collector, has the form) 1 (. q, is the charge of the electron electron Cf is the capacitance of the i-th cell; E is the electron energy region recorded by the nm current collector; f (B, t) is the electron distribution function in a beam of energy &time; pulse duration Such a spectrometer1 does not provide information about changes in the energy spectrum of a beam over time. The aim of the invention is to measure the time dependence of the main parameters of the energy spectrum of a pulsed charge beam of particles during the entire pulse. This goal is achieved by the fact that the device proposed includes two consecutive compressors, each of which is grounded at the end and a series of leads, and two measuring instruments of the relationship of energy signals. The pins of the two dividers are connected to the current collectors, divided into two groups, and connected to the ratio meters, such that the inputs of the ratio meters are respectively connected to the ungrounded & divider ends and their first ungrounded pins, and the outputs of the ratio meters are connected to the recording devices. The values of the resistances of the shoulders of one divider are chosen directly proportional to the average energy of the particles falling on the current collector connected to this shoulder, and the values of the resistances of the shoulders of the other divider are proportional to the square of this energy. The drawing shows the functional diagram of the device. The device contains a magnetic system 1 of the spatial separation of electrons by pulses, a set of current collectors 2, meters 3,4 of the relationship of electrical signals and oscilloscopes 5, b. Current collectors are divided into two groups, one of which is connected to the pins of the divider 7 (R, -R) f and the other to the pins of the dedktel 8 (The resistance value ,, .., the th arm of the divider 7 can be selected as, and the resistance value .. , R-: the 1st arm of the divider in how where ot and are the proportional coefficients; tj is the average energy of the electrons recorded by the ith current collector The device works in the following way. When measuring the energy spectrum of a pulsed electron beam, the magnetic system 1 separates electrons f space on impulses. The electrons in space are recorded by the current collectors 2, Voltages c () and V (t) at the ungrounded ends of the dividers are fed to the inputs of the ratio meters 3 and 4, respectively. Voltages W) and Vj (t) are also fed to the inputs of the first ungrounded outputs of the dividers Ratios 3 and 4, C outputs Ratios 3 and 4 signals are supplied to oscillographs 5 and 6. The main parameters of the beam energy spectrum are the average energy f (t) and dispersion), e ((e, t / org (, t) cje; (g, t) (i). (t) fcJg i-CMicfe, According to oscillographs 5 and b signals of measuring instruments

3623437 43623437 4

3 и 4 средн энерги I() можетТочность измерений определ етс 3 and 4 average energy I () can Measurement accuracy determined by

быть определена какточностью ийгото:влени токоприемни и (t|ков, делителей, погрешност ми иэмеf (t|s ,рителей отношений электрических сиг1 Unit)налов делителей и осциллографов,to be determined by the accuracy of haygoto: the phenomena of current collectors and (t | kov, dividers, errors imemef (t | s, relays of relations of electrical sig1 Unit) of signal dividers and oscillographs,

у... - е токоприемников и характером а дисперси 6(i) может быть опреде- 5 „ спектра электроновy ... - e current collectors and the nature of a and a dispersion of 6 (i) can be determined by the 5 "spectrum of electrons

лена какв пучке. Абсолютна погрешность иэy .(t| U(t) мерени дисперсии не более ширины Z Lena kakv beam. The absolute error is yy. (T | U (t) of the dispersion measurement not exceeding the width Z

А (t)E- -тттг;- ТГ7ГГ Ь/энергетического диапазона отдельно1 Vj(t| lUjttI 11in токоприемника,A (t) E- -tttg; - TG7GG b / energy range separately1 Vj (t | lUjttI 11in current collector,

Таким образом, возможно измерениение при измерении энергетическогоThus, it is possible to measure when measuring the energy

зависимости основных параметров пуч-спектра в ускорител х зар женныхdependences of the main parameters of the beam spectrum in charged accelerators

ка; дисперсии«и средней энергии отчастиц, в частности в импульсных,времени .сильноточных электронных ускорител х.ka; dispersions and the mean energy of the particles, in particular, in pulsed, time, high-current electron accelerators.

Изобретение может найти прймене The invention may find

Claims

DEVICE FOR MEASURING THE ENERGY SPECTRUM OF A CHARGED PARTICLE BEAM, containing a system of spatial separation of particles by pulses, a set of current collectors and recording devices, which consists in the fact that, in order to measure the time dependence of the main parameters of the energy spectrum of a pulsed beam, two consecutive ohmic a divider, each of which has a grounded end and a number of conclusions, and two meters of the ratios of the electrical signals of the dividers, and the conclusions of two dividers with yazany with current collectors, divided into two groups, and connected to the Meters of relations, so that the input meters relations are respectively connected to the ends of the dividers and neeazemlennym to their first ungrounded conclusions and outputs Meters of relations, connected to a recorder. devices, moreover, the resistance values of the arms of one divider __ are selected directly proportional to the average energy of the particles falling on the current collector connected to this arm of the divider, and the resistance values of the arms of the other divider are proportional to the square of this energy.

| CI number 00