SU818315A1 - Device for measuring space characteristics of charged particle beam - Google Patents

Device for measuring space characteristics of charged particle beam Download PDF

Info

Publication number
SU818315A1
SU818315A1 SU792840577A SU2840577A SU818315A1 SU 818315 A1 SU818315 A1 SU 818315A1 SU 792840577 A SU792840577 A SU 792840577A SU 2840577 A SU2840577 A SU 2840577A SU 818315 A1 SU818315 A1 SU 818315A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ram
charged particle
particle beam
measuring space
space characteristics
Prior art date
Application number
SU792840577A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Ф. Грачев
В.В. Ольховиков
В.А. Скосарев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7904
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7904 filed Critical Предприятие П/Я А-7904
Priority to SU792840577A priority Critical patent/SU818315A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU818315A1 publication Critical patent/SU818315A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике экспериментальной физики и может быть использовано дн  измерени  координат, распределений тока и и плотности тока пучка в ускортпел х и трактах транспортировки зар женных частиц, В электрофизической аппаратуре примен ютс  электронные системы измерени  пространственных характеристик, содержащие датчики пространственных характеристик, нормирующие усилители, аналого-цифровые преобразователи (АЦП), запоминающие устройства (БЗУ) ЭВМ 1, Известно также устройство 2, содержащее последовательно соединенные датчики пространственных характеристик пучка, нормирующие усилители, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь , фернов за1юминанпцее устройство . Погрепгаости измерени  размеров, распределений тока и плотности тока пучка определ  ютс  в основном погрепшостью аппроксимации его пространственных характеристик, непрерывные функции которых при измерени х предста л ютс  р дом дискретных значений. Шаг квантовани  апертуры пучка посто нный, он обешечиваетс  конструкцией монитора и привода, . При изменении размеров пучка по тракту транспортировки в больщих пределах измен етс  погрещность аппроксимации. Дл  обеспечени  требуемой точности измерени  в сечени х с хорощей фокусировкой необходимо задаватьс  определенным числом точек квантовани  пространственных характеристик малоапертурного пучка. Дискретные значени  функции распределени  преобразуютс  в числа и записываютс  в БЗУ дл  последующей (после измерений) передачи их в пам ть мапшны, В сечени х с большой апертурой пучка число точек квантовани  пространственных характеристик соответственно возрастет. Погрещность измерени  существенно уменьшаетс  в сравнении с заданным значением, но .при зтом должен быть увеличен обьем БЗУ и пам ти ЭВМ дл  приема избыточной информации. При большом количестве измери-. тельных сечений с учетом сложности представлени  измер емых параметров и несоответстви  381 между величинами приведенной и относительной погрешност ми измерени  неоправданное возрастание объема используемой пам ти приводит к увеличению объеглз аппаратуры преобразовани  и менее эффективному использованию ЭБМ. Целью изобретени   вл етс  уменьшение объема пам ти. Цель достигаетс  тем, что в схему устройства , содержащего .последовательно- соеди венные датчики пространственных характеристик пучка, нормирующие усилители, коммутато аналого-цифровой преобразователь, буферное запоминающее устройство, введены мультиплексор , демультиплексор, промежуточный регистр, схема управлени , .оперативное запоми нающее устройство (ОЗУ), соединенное через мультиплексор с выходными шинами аналогоцифрового преобразовател  и промежуточного регистра, а через демультиплексор - с шинами записи буферного запоминающего устройства н входными шинами промежуточного регистра, причем по входам управлени  аналого-цифрово преобразователь, мультиплексор и демультиплек сор подключены к схеме управлени , соединениой с оперативным запоминающим устройством На чертеже представлена структурна  схема описываемого устройства. Устройство содержит мониторы 1 пространственны} характеристик пучка, соединенные с нормирующими усилител ми 2, сигналов. Перемещение мониторов в пространстве вакуум ной камеры осуществл етс  с помощью шагово го двигател . Сигналы от усилителей 2 по кабельным каналам передаютс  через коммутатор 3 и АЦП 4, который с каждым шагом квантовани , задаваемым импульсами синхро}шзации , преобразует мгновенные значенич пространственных характеристик пучка в двоичные числа. Цифрова  информаци  из АЦП 4 переписываетс  в  чейки пам ти ОЗУ 5, причем частота перезаписи зависит от схемы управлени  6, фиксирующей переполнение ОЗУ 5. Разр дность слов ОЗУ 5 определ етс  разр дностью счетчика АЦП 4, от которого зависит to4HocTb амплитудно-цифровых преобразований , а количество  чеек ОЗУ 5 при любом диа пазоне изменений размеров пучка св зано с заданным числом точек дискретизации сечени  пучка соотношением m 2 К, где m - количество  чеек ОЗУ; К - заданное число точек дискретизации распределени  тока по сечению пучка. Схема управлени  ОЗУ 5 не только задает частоту перезаписи информации из АЦП 4, но и обеспечивает режим внутреннего перемещени  информации в ОЗУ 5 с помощью промежуточного регистра 7. По окончании измерений информаци  из ОЗУ 5 переписьгеаетс  в БЗУ 8. Многоканальна  св зь ОЗУ с АЦП, БЗУ и , триггерами промежуточного регистра осуществл етс  через мультиплексор 9 и демультиплексор 10.. В режиме перемещени  информации производигс  устранение из ОЗУ 5 избыточной информации об измеренных к моменту переполнени  ОЗУ 5 пространственных характеристиках пучка и упор доченное освобождение  чеек пам ти ОЗУ 5 дл  записи чисел текущих значений характеристик пучка с удвоенным периодом обращени  к АЦП 4. При перемещении монитора в апертуре пучка поступающие от усилителей 2 через коммутатор 3 сигналы преобразуютс  в числа и записываютс  в  чейках ОЗУ 5 с частотой синхронизации. Если количесвто записанных в результате измерений дискретных значений пространственной характеристики пучка ке превышает число  чеек пам ти ОЗУ 5, то весь объем записанной информации считываетс  в БЗУ 8. При большей апертуре пучка число точек дискретизации превышает объем ОЗУ 5, подключаетс  схема 6 управлени  ОЗУ 5, котора  переводит ОЗУ 5 в режим вйутреннего перемещени  информации: числа, записан ше в нечетных  чейках ОЗУ 5, стираютс , а числа четных  чеек последовательно сдвигаютс  в промежуточный регистр 7 и вновь записываютс  в  чейки ОЗУ 5 с адресами в два раза меньше исходных. В результате записанна  в ОЗУ 5 информаци  прореживаетс  и. оказываетс  записанной в первой половине  чеек ОЗУ 5. Режим внутреннего перемещени  информации осуществл етс  между ta Гтaми импульсов синхронизации , а затем в ОЗУ 5 продолжаетс  запись значений характеристик пучка, но с частотой , в два раза меньщей предыдущего цикла записи. Если измерени  заканчиваютс  ранее, чем переполн етс  ОЗУ 5, то информаци  из ОЗУ 5 переписываетс  в БЗУ 8, если же вновь происходит переполнение ОЗУ 5, то схема 6 управлени  снова переводит ОЗУ 5 в режим прореживани  и перемещени  информации и уменьшает частоту записи чисел из АЦП 4 в два раза. При больших апертурах пучка зтот процесс может происходить неоднократно. Из БЗУ 8 цифрова  информаци  переписываетс  в пам ть ЭВМ дл  математической обработки н представлени  ее на устройствах отображени . Таким образом, использование ОЗУ со схемой управлени  промежуточным регистром, схемами мультиплексировани  н демультшшексиройани  позвол ет получать информацию о пространственных характеристиках пучка с переменным шагом дискретизации,  вл ющимс  функцией поперечных размеров пучка.The invention relates to experimental physics measurement technology and can be used to measure the coordinates, current distributions and beam current densities in accelerations and transport paths of charged particles. Electrophysical equipment uses electronic systems for measuring spatial characteristics, containing spatial characteristics sensors, normalizing amplifiers. , analog-to-digital converters (ADC), memory devices (BZU) of the computer 1, it is also known device 2 containing a Sensors of the spatial characteristics of the beam, normalization amplifiers, switch, analog-digital converter, ferns, ground signal device. Measurements of dimensions, current distributions, and beam current densities are determined mainly by the approximation of its spatial characteristics, the continuous functions of which in measurements are represented by a number of discrete values. The step of quantizing the beam aperture is constant, it is enclosed by the design of the monitor and the drive,. When the beam size changes along the transportation path within large limits, the approximation error changes. To ensure the required measurement accuracy in the sections with chorus focusing, it is necessary to specify a certain number of quantization points of the spatial characteristics of the small-aperture beam. The discrete values of the distribution function are converted into numbers and recorded in the LPU for subsequent (after measurement) transmission to the memory map. In sections with a large beam aperture, the number of quantization points of the spatial characteristics will increase accordingly. The measurement uncertainty is significantly reduced in comparison with the set value, but the volume should be increased by the RAM and computer memory to receive redundant information. With a large number of measured-. Given the difficulty of presenting the measured parameters and the inconsistency of 381 between the magnitudes of the reduced and relative measurement errors, an unjustified increase in the amount of memory used leads to an increase in conversion equipment and a less efficient use of the EBM. The aim of the invention is to reduce the memory capacity. The goal is achieved by the fact that a device circuit containing sequential-connected sensors of the spatial characteristics of the beam, normalizing amplifiers, an analog-to-digital converter switchboard, a buffer memory device, a multiplexer, a demultiplexer, an intermediate register, a control circuit, an operational memory device ( RAM), connected through a multiplexer to the output buses of the analog-digital converter and intermediate register, and through the demultiplexer - with the buffer recording tires, I remember an intermediate register, with the inputs to the control of the analog-to-digital converter, multiplexer, and demultiplexer connected to the control circuit, connected to the random access memory. The drawing shows the block diagram of the device described. The device contains monitors 1 spatial} of beam characteristics, connected to normalizing amplifiers 2, of signals. Monitors are moved in the vacuum chamber space using a stepper motor. Signals from amplifiers 2 are transmitted via cable channels through switch 3 and ADC 4, which, with each quantization step specified by synchronization pulses, converts the instantaneous values of the spatial characteristics of the beam into binary numbers. Digital information from ADC 4 is rewritten into RAM memory cells 5, and the frequency of rewriting depends on control circuit 6, which detects RAM overflow 5. Word width of RAM 5 is determined by the digit of ADC counter 4, on which to4HocTb amplitude-digital conversion depends, and the number of RAM cells 5 for any range of beam size changes is related to a given number of sampling points of the beam section by the ratio m 2 K, where m is the number of RAM cells; K is the specified number of sampling points of the current distribution over the beam section. The control circuit of RAM 5 not only sets the frequency of rewriting information from ADC 4, but also provides the mode of internal information transfer to RAM 5 using intermediate register 7. After the measurement is completed, the information from RAM 5 is transferred to the RAM 8. Multichannel communication of RAM with ADC, RAM and, the intermediate register triggers through multiplexer 9 and demultiplexer 10 .. In the information transfer mode, the redundant information about the spatial characteristics measured by the moment of overflow of RAM 5 is eliminated the beam and the ordered release of RAM 5 memory cells to record the numbers of the current values of the beam characteristics with twice the ADC 4 address. When the monitor moves in the beam aperture, the signals from amplifiers 2 through switch 3 are converted into numbers and recorded in RAM cells 5 seconds synchronization frequency. If the number of discrete values of the spatial beam characteristic recorded as a result of measurements exceeds the number of RAM 5 memory cells, then the entire amount of recorded information is read into the OVD 8. With a larger beam aperture, the number of discretization points exceeds the amount of RAM 5, the RAM control circuit 6 is connected, which puts the RAM 5 into the mode of in-motion information transfer: the numbers recorded in the odd-numbered cells of the RAM 5 are erased, and the numbers of the even-numbered cells are sequentially shifted to the intermediate register 7 and written back into the 5 with memory addresses of half the original. As a result, the information recorded in RAM 5 is decimated and. is recorded in the first half of the RAM 5 cells. The internal information transfer mode is carried out between ta Gtami synchronization pulses, and then the RAM 5 continues to record the values of the beam characteristics, but with a frequency two times lower than the previous recording cycle. If the measurements end earlier than the RAM 5 overflows, the information from RAM 5 is overwritten to the RAM 8, but if the RAM 5 again overflows, the control circuit 6 again switches the RAM 5 into the thinning and movement mode and reduces the frequency of numbers from the ADC 4 twice. With large beam apertures, this process can occur repeatedly. From the RAM 8, digital information is copied to a computer memory for mathematical processing and presentation on display devices. Thus, the use of RAM with an intermediate register control scheme, multiplexing and demultiplexing schemes allows obtaining information about the spatial characteristics of a beam with variable discretization steps, which is a function of the transverse dimensions of the beam.

Claims (2)

1.Кириллов А. Д., Никитюк Н. М. и др. Регистрирующа  электроника пропорциональных камер систем настройки и контрол  каналов выведенных пучков. Препринт. ОИЯИ PI3-11586, Дубна, 1978.1. A. D. Kirillov, N. M. Nikityuk, et al. Recording electronics of proportional chambers of tuning systems and monitoring channels of the output beams. Preprint. JINR PI3-11586, Dubna, 1978. 2.Р. Brummer. The method of measurement of the emmittance and the betatron phase space parameters in the beam tranfer system of. the2.R. Brummer. It is a phase change in the beam tranfer system. the I. S. R. CERN-ISR-pP/72-6, Jeneva. 26 thLamary , 1972 (прототип). ,I. S. R. CERN-ISR-pP / 72-6, Jeneva. 26 thLamary, 1972 (prototype). , (D(D
SU792840577A 1979-11-13 1979-11-13 Device for measuring space characteristics of charged particle beam SU818315A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792840577A SU818315A1 (en) 1979-11-13 1979-11-13 Device for measuring space characteristics of charged particle beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792840577A SU818315A1 (en) 1979-11-13 1979-11-13 Device for measuring space characteristics of charged particle beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU818315A1 true SU818315A1 (en) 1982-11-23

Family

ID=20859605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792840577A SU818315A1 (en) 1979-11-13 1979-11-13 Device for measuring space characteristics of charged particle beam

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU818315A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4629975A (en) * 1984-06-19 1986-12-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Coaxial probe for measuring the current density profile of intense electron beams

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4629975A (en) * 1984-06-19 1986-12-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Coaxial probe for measuring the current density profile of intense electron beams

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0071539B1 (en) Method and apparatus for calibrating an analog-to-digital converter for a digital-to-analog converter test system
US4580126A (en) Method of testing analog/digital converter and structure of analog/digital converter suited for the test
SU818315A1 (en) Device for measuring space characteristics of charged particle beam
JPS6036023B2 (en) Method and apparatus for signal measurement and display control
JPS585669A (en) Correcting method for base line
SU1287081A1 (en) Electric surveying station
SU1247775A1 (en) Device for recognizing single and group composite pulse signals
US4442511A (en) Digital output telemetering system for recording seismic signals
SU752449A1 (en) Device for monitoring relative motion of vehicle
SU834581A1 (en) Digital analyzer
SU1141421A1 (en) Device for determining effective value of signal
SU1571528A1 (en) Multichannel measuring electrolocating device
SU1117663A1 (en) Device for determining root-mean-square value of signal
SU984028A1 (en) Extremum searching device
SU1053018A1 (en) Device for measuring amplitude-frequency response
SU890395A1 (en) System for graduating information measuring channel
SU840743A1 (en) Oscilloscopic device
SU1273962A1 (en) Device for integrating differential equations
SU809187A1 (en) Digital measuring system
SU1449913A1 (en) Apparatus for measuring signals of bridge-type transducers
SU1520655A1 (en) Device for automatic determination of characteristics of analog-digital converters in dynamic mode
SU1030752A1 (en) Device for recording seismic signals on magnetic tape
SU789919A1 (en) Apparatus for determining sensivity of gated comparators
SU1730603A1 (en) Electrical-prospecting station
SU1439475A1 (en) Apparatus for quality control of glued joints