Предлагаемое устройство относитс к дерной физике, в частности к изме рению дерных излучений и рентгеновс ких лучей, и может быть использовано в KocMHteCKHX исследовани х дл изме рени угловых распределений зар женнь1х частиц малых энергий. У ИЙвёСтны углЬвы спектр :хметры за1 жёНннх частиц малой энергии, содер жащие м независимых узлов детектировани с электростатическим анализа тором и детек бром частиц - элёктрби ньМ умножителем 17 . , В таких спектрометрах каждой узей дё1 ектировани имеет угол поЛ зрени Ч и УЗЛЫ 1раэм(ётёни так, что углы между ос ми направленности пол зрени смежных узлов составл5Пот также Ч , а общий угол пол 3рвени cneKTpoN(eTpa равен пЧ. Сущёст вённый недостаток этих устройств - различное изменение во времени эффективности разных детекторов, что приводит к неравномерности угловой характеристики спектЕХэметрй и снижение его угловой чувствительности. КроМё Того, такие спектрометра имеют большие габариты и массу. ; Известны также угловые спектрометры , которые Дл повышени точности измерений и исключени погрешности обусловленной различными измененйймичувствительности разных детекТ ров. Содержат один детектирующий элемент h , изол1; ова;нных электростатических анализаторов и кокмутатор , подключающий поочередно пластины каждого анализатора к ИСТОЧНИКУ питани 2 . На детектор попадают частицы, прошедшие через один из анализаторов и кцущие на устройство под определенным углом относительно базовой плоскости. Основной недостаток Talcrix спектрометров - йиэка тех нологичность электростатических ана йизатороВ| значительна трудоемкость их изготовлени , а также зйачйтельirae габариты. Ближайшим к предлагаемому вл ет С TerfekTpOrteTp, УстайоййШШыё § корпусе электростатический анализатор с наружной и внутренней бтклон нмдими пластинами, дополнительное отклон йщёё устройство/ установйейШё c:ia jjyjkri у входного окна упом нутого ана лизатора, источники питаййй пластин анализатора и отклон ющего устройства , по крайней мере один детектирующйй элемент, усилитель-формирователь и счетчик импульров 3. дополнительное отклонйющёе устрой ство расположено у входа основного элёКТростатичёскОгб анализ атора, ребра жалюзи ориентированы по направ лению движени чйстиц, а коммутатор )едно соедин ет часть жалюзи с источником питани отклон ющих пластин анализатора, измен угловую направленность спектрометра. Недостаток такого, устройства в его сложности. В нем при помощи коммутатора фактически измен етс угол поворота частиц отклон квдей системой и в таких же пределах измен емс угОл между осью пол зрени и базовой плоскостью. Дл того, чтобы этот угол Мог значительно мен тьс , необходимо большую часть отклон ющей системы сделать из жалюзи, «iTo значительно Услбжнйет и удорот жает выполнение спектрометра. Однако и в этом случае угол практически не может превысить 60°. КроМе того, достаточно сложным и дорогосто щим Узлом вх етс KONtt yTaTop, кЬторнйдтолжен в замкнутом состо нии передавать найр женй , измен ющиес в пределах от нескольких вольт и до нескольких соТ вольт, и не должен вносить дополнительных погрешностей, соизмеримых с минимальными значени ми этого напр жени . Целью изобретени вл етс устранение указанного недостатка, т.е. упрощение СпёкТ{хэ етра и увеличение Гциапазона углов, в отором провод тс измерени . / Указанна цель достигаетс путём выполнени спектрометра следуюЩ1&1 образом., Предлагаемое устройство содержит электростатический анализатор с на ружной и внутренней отклон ющими пластинами , один или несколько детектирующих элементов, такое зке число усйлителей-формирователей и счетчиков импульсов , источник питани пластин электростатического анализатора и. источник питани детектирующего эЛемента . У входного окна анализатора раэМещено дополнительное отклон к дее устройство, иэолированнЪе от пластин анализатора И соединенное со своим источником питани . Упом нутое до « полнительное устройстбо согласно изобретению выполнено в виде соосно : й1СпОложенных внутреннего и внешнего электродов, имеющих форму поверхности вращени . Кроме того, внешний электрод выполйен в виде сетки. С наружной стороны внешнего электрода, изолированно OT него, установлена защитна сетка, Котора соединена с корпусом спектрометра . Эта сетка повышает безопасность эксплуатации прибора. На фиг.1 дана структурна схема предлагаемого углового спектрометра без защитной сетки/ на фиг.2 - то же, с защитной сеткой. Угловой спектрометр содержит электростатический анализатор 1, детектирующий элемент 2, усилитель-формирователь 3, счетчик 4 импульсов, источник питани электростатического анализатора 5 и детектирующего элемента б, дополнительное отклон ющее устрой ство 7 и его источник 8 питани . Детектирующий элемент 2 соединен с источником б питан и усилителемформирователем 3, а усилитель-формир ватель-со входом счетчика 4 импульсов . Источник 5 питани соединен с пластинами электростатического аналиэатора 1, а источник И питани с электрода;ми дополнительного отклон ющего устройства 7. В устройстве, показанном на фиг.1 внешн дополнительна пластина соединена с одним из- выводов источника питани и на нее может бьать подан значительный потенциал относительно корпуса. Это может витьс источником опасности при работе с прибором Введение защитной сетки исключает возможность соприкосновени Оператора с HCTQ4HHKtJM высокого напр жени Предлагаемое устройство работает следующим образом. Электростатический анализатор 1 вл етс селектором энергии (на единицу разр да ) и пропускает из падаю Цего на его вход потока частицы в энергетическом диапазоне, определ емом геометрией этого анализатора и поданным на его пластины напр жени ми ij. Если потенциал электродов дополнительного отклон ющего устройства равно нулю, то анализатор измер ет характеристики потока частиц, приход щихс в его угле зрени . Дополнительное отклон ю щее устройство 7 служит дл из менени угловой направленности спектрометра. Если на электроды этого устройства 7 поданы п тенциалы О, зар женные частицы/ попадаюй1,ие из внешнего потока в объ ем действи потенциала дополнительgoro отклон ющего устройства 7, дви гаютс по сложным траектори м (в сл аё концентричёск1их электродов част цы движутс пО плоским кривым второ пор дка}. ПРИ этом в пределы угла з зрени анализатора 1 приход т частицы , с других, отличных от первоначальных углов, определ емых геоь;е {5ией электродов дополнительного отклон ющего устройства 7 и поданными на них потенциалами UOT Изменение угла визировани прибо Происходит при изменении потенциала электродов дополнительного отклон ю щего устройства 7 ОРТ . При этой эне ги частиц, селектируемых анализато ром 1, остаетс неизменной. Перестройка прибора на другой диапазон энергий производитс изменением потенциалов пластин анализатора 1 U , Угловое селектирование в другом, диапазоне энергий обеспечиваетс последующим изменением потенциала электродов дополнительного отклон 1б-, щего устройства в другом дйа- пазоне потенцигшов, в зависимости от селектируемой энергии. Св зь между углом отклонени анализируемых частиц, их энергий Е потенциалами на электродах устройства 7 и геометрией электродов в случае сферических концентрических / отклон ющих электродов и применени защитной сетки на этих электродах даетс следугадим выражением ЕО (Ri-«2)«2 4 -29°+oirccos liVM.i R.Rj, где: R -радиус внешнего электрода дополнительного отклон ющего устройства; R2 - радиус внутреннего электрода . . - . V в одном из конкретных устройств, реализующих описа 5ный принцип, анализатор 1 состо л из цилиндрических пластин со средним радиусом 5 см и зазором между пластинами 0,5 см. Электроды 7 составл ли часть сферических поверхностей со средним радиусом 11 см и зазором между ними 2 см. Защитна сетка также вл лась частью сферы с радиусом 12,5 см. На пластины, анализатора 1 и отклон ющие электроды 7 были поданы парафазные напр жени . При анализе частиц с энергией Е, выраженной в электровольтах , напр жение на пластинах анализатора 1 U составл ло +0,1 Ед., При этом зависимость угла отклонени диаграммы прибора в плоскости, содержащей осевую лйййю анализатора 1, от парафазного напр жени на Электродах дополнительного отклон к дего анализатора 7, изменилась согласно таблицы.. . Предлагаемое устройство существенно проще прототипа: в. нем Исключен сложный коммутатор напр жени питани отклон ющих пластин, хот , и Добавлен иc:тp lник 8 питани , анаЛогичньй источнику 5 питани , вместо изготовлени отклон ющих пластин из жалюзи, изолированных, друг от друга и имеющих различную ориентацию в пространстве ( направленность I один ИЗ электродов выполнен из сетки, что существенно проще и технологичнее . Это повысило надежность спектрЬметра и снизило его стоимость. В предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом существенно расширен диапазон углов, в пределах которых может осуществл тьс измерение ,он составл ет 150-160°.The proposed device relates to nuclear physics, in particular, to measurements of nuclear radiation and x-rays, and can be used in KocMHteCKHX studies to measure the angular distributions of charged particles of low energy. The carbon spectrum of the carbon atom is: meters of low energy low energy particles containing m independent detection units with an electrostatic analyzer and bromine particle detectors — an electromych multiplier 17. In such spectrometers, each node of the design has a field angle of view H and NODES 1 raem (shafts so that the angles between the directional axes of the field of vision of adjacent nodes are 5Pot also H, and the total angle of the field is 3 rvenys cneKTpoN (eTpa is equal to IF). - various changes in time of the efficiency of different detectors, which leads to unevenness of the angular characteristics of the specthemeter and a decrease in its angular sensitivity. Cromé Togo, such spectrometers have large dimensions and mass.; Also known angular spectrometry Captures that increase the accuracy of measurements and eliminate the error caused by various sensitivity changes of different detectors. They contain one detecting element h, insulator 1, an electrostatic analyzer and a commutator that connect alternating plates of each analyzer to the SOURCE of the power source 2. Particles passing through the detector one of the analyzers and knitting on the device at a certain angle relative to the base plane. The main drawback of Talcrix spectrometers is the ionics technology of electrostatic analyzers | the laboriousness of their manufacture is considerable, as well as the size of the drive. The closest to the offer is With the TerfekTpOrteTp, UstayyShysho k case, an electrostatic analyzer with an outer and inner bklone with digital plates, an additional deflection device / device with a: ia jjyjkri at the input window of the said analyzer, sources of analyzer supply plates and diverts and diverts; least one detecting element, amplifier-shaper and pulse counter 3. additional deflecting device is located at the entrance of the main elec- trostatic device, ator analysis, edge of the louver of landmarks us point outward movement chystits, a switch) connects the part edno blinds with a source of power analyzer deflection plates vary the angular orientation of the spectrometer. The disadvantage of this device in its complexity. In it, with the help of a switch, the angle of rotation of particles is deflected by the system and the angle between the axis of the field of view and the reference plane varies within the same limits. In order for this angle to be significantly varied, it is necessary to make most of the deflection system out of the louver, “iTo significantly Services and increases the performance of the spectrometer. However, in this case, the angle can hardly exceed 60 °. In addition, a rather complicated and expensive Node enters KONtt yTaTop, in the closed state must transmit in the closed state, that varying from several volts to several hundred volts, and should not introduce additional errors commensurate with the minimum values of this volt. wives The aim of the invention is to eliminate this drawback, i.e. Simplification of SpektT {ha etra and increase of the Hz range of angles; measurements are carried out in the tap. This goal is achieved by performing the spectrometer in the following way1 & 1. The proposed device contains an electrostatic analyzer with external and internal deflecting plates, one or more detecting elements, such as the number of controllers and pulse counters, the power source of the electrostatic analyzer plates and. power supply of the detecting element. At the entrance window of the analyzer there is an additional deviation to the device, isolated from the analyzer plates and connected to its power source. The optional device according to the invention is made in the form of coaxially: S1D-Lined inner and outer electrodes having the shape of a surface of revolution. In addition, the external electrode is gridded. From the outer side of the external electrode, isolated OT of it, a protective grid is installed. Kotor is connected to the spectrometer housing. This mesh improves the safety of operation of the device. Figure 1 is given the structural scheme of the proposed angular spectrometer without a protective grid / figure 2 - the same, with a protective grid. The angular spectrometer contains an electrostatic analyzer 1, a detecting element 2, an amplifier-shaper 3, a pulse counter 4, a power supply of the electrostatic analyzer 5 and a detecting element b, an additional deflector 7 and its power supply 8. The detecting element 2 is connected to the power supply source b and the amplifier 3, and the shaping amplifier is connected to the input of the counter 4 pulses. The power source 5 is connected to the plates of the electrostatic analyzer 1, and the power source AND power supply with electrodes; an additional deflecting device 7. In the device shown in Fig. 1, the external additional plate is connected to one of the terminals of the power source and can be fed to it potential relative to the hull. This can be a source of danger when working with the device. Introducing a protective grid excludes the possibility of the Operator contacting high voltage HCTQ4HHKtJM The proposed device works as follows. The electrostatic analyzer 1 is an energy selector (per unit of discharge) and transmits particles from an energy flow from the Ciego to its entrance, in the energy range determined by the geometry of the analyzer and applied to its plates by voltage ij. If the potential of the electrodes of the additional deflector is zero, the analyzer measures the characteristics of the flow of particles falling in its angle of view. An additional deflection device 7 serves to change the angular directivity of the spectrometer. If O potentials 7 are applied to the electrodes of this device, the charged particles / getting1 from the external flux into the volume of the potential of the additional deflecting device 7 move along complex trajectories (in the concentric electrodes the particles move with flat curves second order}. At the same time, within the angle of view of the analyzer 1, particles come from other angles other than the initial angles determined by geodes; e {5th of the electrodes of the additional deflecting device 7 and the potentials of UOT applied to them This happens when the potential of the electrodes of the additional deflection device of the ORT device 7 changes. With this energy, the particles selected by analyzer 1 remain unchanged. The device is tuned to another energy range by changing the potentials of the analyzer plates 1 U, Angle selection in another energy range It is ensured by the subsequent change in the potential of the electrodes for an additional deviation of the 1b device in a different range of potentials, depending on the energy selected. The connection between the deflection angle of the analyzed particles, their energies E by the potentials on the electrodes of the device 7 and the geometry of the electrodes in the case of spherical concentric / deflecting electrodes and the application of a protective grid on these electrodes is given by the expression ЕО (Ri-2) 2 4 -29 ° + oirccos liVM.i R.Rj, where: R is the radius of the external electrode of the additional deflecting device; R2 is the radius of the internal electrode. . -. V in one of the specific devices implementing the descriptive principle, analyzer 1 consisted of cylindrical plates with an average radius of 5 cm and a gap between the plates of 0.5 cm. Electrodes 7 were part of spherical surfaces with an average radius of 11 cm and a gap between them 2 The protective grid was also part of a sphere with a radius of 12.5 cm. Parametric voltages were applied to the plates, analyzer 1 and deflecting electrodes 7. When analyzing particles with an energy E, expressed in volt-volts, the voltage on the analyzer plates 1 U was +0.1 U. In this case, the dependence of the deviation angle of the instrument diagram in the plane containing the axial area of the analyzer 1 on the paraphase voltage on the Electrodes deviation to dego analyzer 7, changed according to the table ... The proposed device is substantially simpler than the prototype: c. It excluded the complex voltage switch of the deflector plates, though, and added: power supply 8, similar to the power source 5, instead of making deflector plates of louver, isolated from each other and having a different orientation in space (directivity I one Electrodes are made of mesh, which is much simpler and more technological, which increased the reliability of the spectrum meter and reduced its cost. In the proposed device, compared to the prototype, the range of angles within which measurement is carried out, it is 150-160 °.
0,0910.091
0,1140,130 0,152 0,166 0,1720.1140.130 0.152 0.166 0.172
18° 34° 61° 9818 ° 34 ° 61 ° 98