SU742847A1

SU742847A1 - Спектрометр многозар дных ионов

Info

Publication number: SU742847A1
Application number: SU782606597A
Authority: SU
Inventors: Виталий Михайлович Быстрицкий; Вера Григорьевна Толмачева
Original assignee: Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1978-03-27
Publication date: 1980-06-25

Description

Изобретение относитс к области спектрометрии зар женных частиц и может найти применение дл исследовани ускоренных сгустков многозар дных ионов. Известно устройство дл определени временной структуры энергетического спектра сильноточного ионного пучка 1, в котором пучок, вход щий в вакуумную камеру, отклон етс магнитным полем на коллекторы (цилиндры Фараде ), которые нагружены на согла сующие кабели, соедин ющиес с осцил лографом. Таким образом Кс1ждым коллектором регистрируетс ток электронов пучка определенной энергии. Недостатком такого устройства вл ютс его сложность и большие габариты. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому вл етс спектрометр , содержащий пролетную трубу и расположенные в начале и конце ее соответственно пробник и детектор многозар дных ионов, причем последний выполнен в виде стопы тонких металлических заземленных и сигнальных фолы 2. Сигнальные фольги нагруже ны на 75-ом кабеле, соедин ющие спект рометр со входом осциллографа. При входе в пролетную трубу ионного сгустка часть его попадает на пробник . Сигнал с пробника запускает развертку всех лучей осциллографа. Через врем пролета трубы на экране осциллографа по вл ютс ионные импульсы с сигнальных фолы детектора. Энерги ионов определ етс.ч по времени пролета базы, а зар довое состо ние вонов по величине пробега, т.е. номеру фольги . Недостатком этого спектрометра вл етс низка (ИЗО% на уровне 20 МэВ) дл NOL разрешающа способность Это обусловлено тем, что один и тот же сигнал с пробника служит началом времени отсчета дл всех ионов, хот ионы различных энергий неодновременно проход т через пробник. Вследствие этого при измерении временного интервала (и соответственно энергии) возникает больша ошибка. Цель изобретени - увеличение разрешающей способности спектрометра. Это достигаетс тем, что пробник выполнен в виде стопы тонких металлических заземленных и сигнальных, фольг, идентичных ПСУ то.пщине и материалу металлическим заземленным и сигнальным фольгам детектора, причем

фольги пробника перекрывают часть аппертуры пролетной базы (например, в виде колец) , а сигнальные фольги пробника соединены с соответствующими сигнальными фольгами детектора через разв зывающие высокочастотные диоды и нагружены на 75-ом кабели, которне соедин ют спектрометр со входа .ми осциллографа./

На чертеже изображен спектрометр многозар дных ионов.

Он содержит земл ные фольги 1 и 2 детектора и пробника соответственно, сигнальные фольги 3 и 4 детектора и, проёника соответственно, пролетную 5, .разв зывающие диоды 6 и 7, осциллограф 8 и ионный сгусток 9. ,

Спектрометр многозар дных ионов раббтает следующим образом.

Йри прохождении ионного сгустка 9 черфз сигнальные фольги 4 пробника ос танфвнвшиес в них ионы создают элект ричфские сигналы, которые через разв зывающие высокочастотные диоды б и 7 75-рм кабель поступают на входУ осциллографа 8. Через врем пролета ионами трубы 5 на соответствующих входах: осциллографа 8 по вл ютс электрические сигналы с сигнальных фольг 3 детектора, соответствующих определеЦным зар дным состо ни м ионов, В этОм случае энерги ионов с определенным зар дным состо нием определ ет 3 по времени между сигналами и соответствующими сигнальными фольгами :пробника и детектора, что повышает точность измерени энергии.

Разрешающа способность спектрометра определ етс выражением

сУЕ . 2сУЪ

,

у г

где -- относительна ошибка в определении энергии,

г

J f

М

V5$

От- абсолютна ошибка в определнии времени, 4 - врем пролета базы. При использовании известной конструкции пробника абсолютна ошибка в определении времени пролета включает в себ и ошибку в определении момента прохождени ионами пробника, равную в среднем полуширине ионного импульса (дл ионов водорода эта величина Ct2-3 не) . В предлагаемом пробнике ошибка в определении момента прохождени его ионами меньше на эту величину и разрешающа способность спектрометра составл ет, например, 20% дл Ng с энергией 20 МэВ.

Claims

Формула изобретени

CneKTpOMBTjj многозар дных ионов, содержащий-пролетную трубу и располо1женные в начале и конце ее соответственно пробник и детектор многозар дных ионов, причем последний выполнен в виде стопы тонких металлических, заземленных и сигнальных фолы, отличающийс тем, что, с целью увеличени разрешающей способности спектрометра, пробник выполнен в виде стопы тонких металлических заземленных и сигнальных фольг, идентичных фольгам, составл ющим детектор , причем сигнальные фольги пробника соединены с соответствующими сигнальными фольгами детектора через разв зывающие высокочастотные диоды.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1,Jap. J. Аррб.РЬуВ- vog 16, № 11 рр 1985-1991„
2.ПТЭ, №3, 1976, с.42-43 (прототип ) .