, Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использовано дл измерени параметров пучков зар женных частиц. Как правило, регистраци параметров пучков зар женных частиц на выходе ускорител осуществл етс датчи ками магнитно-индукционного, резонаторного или коллекторного типа, элек тростатическими сигнальными электродами , датчиками Холла, мониторами вторичной эмиссий, стекл нными и фото пленочными индикаторами. Такие преоб разователи позвол ют измер ть параметры пучков зар женных частиц, если длительность сгустков тока пучка находитс в интервале от сотен микросекунд до единиц наносекунд. В последнее врем перспективное развитие получили линейные ускорители электронов, работающие в пикосекундном .временном интервале. Актуаль ность измерени тока, длительности и положени таких коротких импульсов ускоренных электронов потребовала разработки широкополостных преобразо вателей, обладающих хорошей помехоустойчивостью , повышенной чувстви-. тельностью и прозрачных по отношению к пучку. Известно устройство дл измерени параметров пикосекундных импульсов с помощью коаксиальных датчиков С ООднако хорошие частотные характеристики коаксиальных датчиков не уда атс реализовать из-за ограниченной широкополостности передающих цепей и конечного времени нарастани совре менных стробоскопических осциллографов , необходимость использовани которых вл етс недостатком этого . устройства. Известно устройство дл измерени импульсного тока пучка и положени пучка ускоренных электронов с помощью магнитно-индукционного датчика Такой преобразователь вл етс .полностью прозрачным и позвол ет не раз руша и не возмуща пучок, измерить его параметры 2. Основным недостатком вл етс мала широкополостность преобразовате .п , что не позвол ет использовать его дл измерени параметров пучка, состо щего из сгустков длительностью менее 1 не. Известно устройство, используемое дл иаб.пюдени формы и положени 8 82 пучка ускоренных электронов. В устройстве используетс свечение, возникающее при бомбардировке пучком поверхности различных материалов. Основной вклад в свечение вносит переходное, излучение, которое возникает при переходе равномернодвижущегос электрона из одной среды в другую. Облада очевидными дocтoинcfвами: щирокополостностью и высокой чувствительностью, данное устройство может быть использовано дл измерени параметров пучков пикоеекундной длительности ГЗ . Осйовным недостатком этого устройства вл етс его непрозрачность по отношению к пучку. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл измерени параметров пучков зар женных частиц, содержащее источник светового излучени , преобразователь светового излучени с оптически неактивными парамагнитными кристаллами, чувствительный к элек/ тромагнитному излучению исследуемого пучка частиц, регистратор светового излучени , а также средства дл ввода светового излучени в преобразователь и дл транспортировки преобразованного светового излучени к регистратору . Преобразователь выполнен в виде коаксиала с емкостным зазором на одном из концов. В полости коаксиала размещен оптический элемент. При прохождении емкостного зазора пучок возбуждает в коаксиале электромагнитную волну типа ТЕМ. Электрическое поле этой волны, приложенное вдоль оптической оси кристалла, вызывает поворот плоскости пол ризации проход щего через него света на определенный угол, величина которого линейно пропорциональна величине приложенного напр жени (эффект Поккельса) 4}. Основными недостатками данного устройства вл ютс технологическа сложность и дороговизна изготовлени преобразовател , недостаточна чувствительность из-за того, что лишь некотора часть электромагнитного пол , создаваемого движущимс пучком зар женных частиц, оказывает воздействие на криста.лл, а также неудовлетворительна помехозащищенность преобразовател и невозможность, измерени ч положени пучков пикосекундной длительности . Цель устройства - повышение чувст вительности и помехозащищенности. Поставленна цель достигаетс тем что в известном устройстве дл измерени параметров пучков зар женных частиц, содержащем источник светового излучени , преобразователь светового излучени с оптически неактивны ми парамагнитными кристаллами, чувст вительный к электромагнитному излуче нию исследуемого пучка частиц, регис ратор светового излучени , а также средства дл ввода светового излучени в преобразователь и дл транспор тировки преобразованного светового излучени к регистратору, преобразователь помещен в металлический корпус из немагнитного материала с отве сти ми дл прохождени светового излучени , выполнен в виде тороида из ферромагнетика, в теле которого на диаметрально противоположных сторонах дл прохождени светового излуче ни образованы два параллельных канала , плоскость которых ориентирована перепендикул рно к исследуемому пучку, а в середине каждого из каналов установлены оптически неактивные парамагнитные кристаллы, причем опти тическа ось каждого кристалла орие тирована перпендикул рно к оси канала- . Схема устройства дл измерени то ка пучка и положени пучка пикосе кундной длительности показана на чер теже. Предлагаемое устройство состоит из прербразовател - светового излучени , .представл ющего-собой ферритовый тороид 1, в котором имеютс два канала 2 дл прохождени светового излучени от источника 3, в качестве которого используетс лазер, и расположенного на выходе ускорител 4. В каналах размещены оптические элементы - кристаллы 5. Ферритовый тороид 1 помещен в экранирующий кожух 6, в котором имеютс четьфе отверсти дл прохождени светового излучени . Дл разводки светового излучени по каналам использована система полупро зрачных зеркал 7 и зеркал в поворотных . На выходе каналов датчика установлена система регистрации,в качестве которой использованы пол роиды 9, электронно-оптический преобразователь (ЭПО) 10 и фотохронограф 11. 784 Работа устройства происходит следующим образом. Плоскопол ризованное световое излучение от лазера 3 через оптическую систему зеркал 7 и 8 попадает на кристаллы 5. Движущийс пучок зар женных частиц создает вокруг себд магнитное поле, которое индицируетс в магнито- проводе датчика. Действие магнитного пол пучка зар женных частиц на кристаллы 5 сводитс к следующему: магнитное поле поворачивает угол плоскости пол ризации светового излучени на некоторый угол в случае, если направление силовых линий магнитного пол перпендикул рно оптической оси кристалла (эффект Фараде ). Величина поворота плоскости пол ризации зависит от величины тока и положени пучка зар женных частиц. При измерении тока пучка достаточно использовать лишь один кристалл, а измерение положени требует использовани двух кристаллов. Рассмотрим более подробно работу устройства при измерении положени пучка зар женных частиц. При прохождении пучка точно по центру тороида положение кристаллов 5 должно быть выбрано так, что оптическа ось кристаллов 5 лежит в плоскости пол ризации светового излучени от лазера 3. Положение пол роидов 9 выбираетс так, что световое излучение не проходит .через них. Тогда при отклонении пучка от центра за счет магнитного вращени плоскости пол ризации в кристаллах на систему регистрации поступают два сигнала интенсивностью 1 и Ij,. Разность этих сигналов Д1 зависит от величины смещени положени пучка зар женных частиц от центра оси симметрии датчика. Можно показать , что 4Т может быть оценено по формуле 2 ЗУФ; 2 no. -5Sin - интенсивность светового излучени , падающего на каждый из кристаллов, Вт/см, v «- 4посто нна Верде, 7( А -толщина крчс.талла, м; -коэффициенты, завис щие от природы вещества и температуры; Л - длина волны светового излучени , м; 5 - площадь поперечного се чени ферромагнитного тороида, Ф и 2 потоки магнитной индукции , действующие на кристаллы 1 и 2 со ответственно, Вб причем Ф 0,2 If,C/uPn - ток пучка. А; где In длина магнитопровода, м; магнитна проницаемость ферромагнетика, Тл/AMj рассто ние от пучка до , и rjвнешней и внутренней пове ности тороида, м. Оцен величину 41, Измеренную системой регистрации, дл примера задают следующие параметры преобразовател и пучка зар женных частиц; R 0,03 м; R 0,05 м, /U, 50 (фе рит марки 50 Вч); толщина ферритово го тороида - h 0,01 м; Ip 100 А d 5-10-3 м; V 28,2 х 10 мин/Тл. дл кристаллов ZnS при и длине волны светового излучени Я 589 10м; 1по(ж Вт/см ; величина сме щени - Л1 - 10 м. Тогда дл ЛТ получаем величину 10 Вт/см. В насто щее врем измер ние таких интенсивностей возможно только с использованием электроннооптического преобразовател , облада ющего кроме .высокого разрешени по мощности и высоким временным разрешением (). В качестве источника излучени может быть использован любой лабораторный газовый лазер непрерывного действи с интенсивностью излучени (1 « 10) Вт/см. Дл измерени пара метров пучков зар женных частиц пи косекундной длительности может быть использован фотохронограф, например прибор типа Пикохрон или ФЭР-2. В фотохронографе использован электронно-оптический преобразователь типа УМИ-93, С целью улучшени помехозащищенности ферриговый тороид помещен в экран из немагнитного материала. Устройство обладает повьшенной чувствительностью за счет применени современных быстродействующих ферритов , предназначенных дл усилени магнитного пол , создаваемого пучком ускоренных зар женных частиц. Дальнейшее увеличение чувствительности преобразовател в устройстве может быть получено за счет использовани метода многократного прохождени светового излучени через оптический элемент, дл чего кристалл помещаетс в оптический резонатор открытого типа. Устройство обладает простой и технологичной конструкцией датчика. Предлагаемое устройство позвол ет измер ть ток, положение пучка ускоренных зар женных частиц при работе линейного ускорител в нано- и пикосекундном режиме. При этом измерение положени пучка, состо щего из коротких сгустков , возможно при сохранении максимальной чувствительности датчик а. Таким образом, предлагаемое устройство полностью прозрачно дл измер емого пучка зар женных частиц, обладает высокой чувствительностью, помехозащищенностью и позвол ет измер ть параметры пучков пико- и наносекундной длительности с высоким временным разрешением. Устройство найдет широкое применение при разработке сильноточных короткоимпульсных линейных ускорителей ,, при проведении физических и химических радиационных исследований. f- И