Прибор для построения траекторий движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях

Прибор для построения траекторий движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

¹ !13401

Гр. 163, 174

Класс 42а, 20

42m, 36

1

СССР

51 1/

l, g..л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. П. Прудковский

ПРИБОР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТРАЕКТОРИ14 ДВИЖЕНИЯ

ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГHHTHblX

ПОЛЯХ

Заявлено 24 апреля !956 r аа М 5506З! в Комитет по .)е..аги изобретений и открытий при Сове-е Министров CCCP

Уже известны приборы для построения траекторий движения заряЖC111iЫX т1ЯСTИЦ В ЭЛСKТPИ -ILСК!1 !1 а! ЯГ! .1!Т:!bi); i!ОЛЯХ, СОДС;)ЖЯIЦИС МОJC, I!i—рующую электрическое поле элсктролити)ескую ванну, B которой помещен измерительный зон, связанньш координатором . Трехколесной тележкой, несущей пишу!цсс l!pile!!ocooление и с;1нусно-косинусный решаЮЩИЙ э;lемсНТ, II 31i pl! )IC j,, Bj) 3 f!fi!OLI !! IIC 51 "р 1!1Сфор 113ТОр, ОТ,) 3 б атыва. ющий yro:I поворота нулевого ко ice«!.

Однако эти I!1)BI)op)ы 1!! д;1 of !303)10;Ki!QOTН Опр)еде,lсния х1гнОВенных ()!)диусов кривизf!ы T .)Ясктд )1!Й,! Bli)KO lи)! 33 .,)51жсн!,Llx "Bcтиц, твижу-! цихся как с нсре. i5!Tl!BiicTcKII Ill, TBK и рс.Тятивистски .51и скоростями.

В описываемом )и» с;)р)!боре )та зада!3 разреше и при:5 снснисм !

10 т е и ц и 0 l! е т р и ч е с K l! y. р е и! и !О и и х э, 1(".,1(. 1т О и с K В !1 д р а T l l ч !! ы м и р со хо р д. 1МИ, КОТО) ЫС ВЫ Р!П) 11Т 1 11:11. ". II!1» j) 5!)K! Il l lib ф) II! .ЦИ011!1,1 i..110 3 ЯВИСЯIlill! OT зи ачеи и я р адиус !1 Kp1!B!131! LI 11 под!1!ОН!1 . е I: а!1р я жени я Il <1 Bill! с :! О-KocliIIvcIIl;lI3 решающий элс ic!)т каретки.

На фиг. 1 изображена схема вычислительного устройства прибора; иа фиг. 2 — схема трасктографа его.

Прибор состоит из двух однородных блоков, причем один из таких блоков может бьггь использован В случае отсутствия магнитного поля или

ЖС ilj)i! РЯССМОТРЕ11ИИ 1BII»OBIIff5! В Cf j)C!Ц l!1!0)l Э, 1СКТРI! !СОКО): fl МЯГI!ИТ-!

1ом ноле с 1ерелятивистс fi. i . скоростями. Последний случай:Iìсс,1:)иболес широкое распростране1!Ис.

Вычислительное устройство представляет собой электромеханический решатель на сдвоенных потенциометрах. использующий для отработки

КВадратичных функций потсициомстр, I!3510танный !:3 KOi!l! и. ско.,! !,Яр :.3се и выполняющий вычисление напряжений, Одно из которь1х представляет определенную функцию от кинетической !1 собственной энср!»1й частицы, а второе — деиствующую в направле11ии г l;!B!1015 норма.—.: сц,)у № 1(340!

EOp

Выражение для радиуса кривизны, определяемое балансом центробежной и центростремительной силы, определяется формулой:

2u„: — u

«

«„и с

«Г2u, - LLj о

Г 10 и — киисп! (Сская эпсргия — энергия покоя (астиц1! и э.!сктронных вольтах;

ń— нормальная компонента напряженности электрического

ВОЛЬТ« полн в .МЛ1

Л -- индукция магнитного поля в гауссах.

В хсд(1 ос «<1 if f) 5! )K(. I f1(з „L! K<>31 !! (I(C If p) C TC51 C !IO(10!цьlо !1<<, 1!>-ОрГ;)на 1

:I реве, .сивного двигателя 2 папряж< lilicii на Отрезке .). линейного реохор:1а 1, пита)0!цегося иапря кениех1 ,„(п,, п) ! 1ри этом на с(1<1(>(н(!Ох! р< о oj);1(. 1, !1((т<(10!цех!с5! папряжеги!ем

-(„(2«(, + и), получается перво<. выходное >(аиряжеаие

)«„!- « (2)

1< о к ОТО!) и(в:(K() I )!>! ))1 3! зох(ко»нс!!Сирх ется напряжением

Иа OTPC 3K(!/ РЕОХОП I!> ), И а(<101 i iii!o??o ii<1 ????i!?? !??cko ????????<1??(?? 13??. !!?? 1????;.??>го параллельно реохорду,) . «„ «

/., „,- (Ос, (. 3)

«, -«

На ВЫХО <С (ЗТОР ОГО ИО ГCi(fili())l! ТО <1 !),!IC г.

L! з! .(!,.Ï у -Гс(1, (4) . Г<> !3 (.. !Р(. i C, !(i i с<> )! i!! С. (("! !I ii. 15! Т:31! с>Х .(!1(I!

1< ° I О(", \ !I i!<Г. (()!13<(l ", В(li О I: < С>!11С,! 1 I;i II КО !I с !!<с Сиу!О ООХIОТКИ 1>i) и Н< i!OIIICi OÑH Трс) 11(. (j>!>!) <>Т f>il liil К<а срЕТК< С! 0, 0 1 р() б<Зты! а(y)(ц(и pа ц!1) 1 p;!13(! 31!ы

<с ! >)

< . <

i C < — I HI I(jlf! ЫИ !I IICIII "ii О )I() !(I f1 j>(C>i()i (> 1!О, I110 T<113;IC !Ilf H < KH . ii:i II «! ; !31! f)

il ..ж 5<

;3() с, <

l3!)1 f01HCH5f . КОЗ ор ЫХ ОО(.(. 1!("! !!!1:I < 1 i i j <1 f311, 1???????? ???? ????) <. ?? : !f3I 1) <1(.Кторин. .(Ля ИСС,)едов If!HI!;If)fiiKCIII!5I 7:срсля и:3ис! Свих !и(. I ill I!j)II)!C1lÿñ>СЯ более простая схема, в котор<)й H(иользу<т(я второй !Готепциом< трический блок 13 схеме траектографа. 1Чосг!Сд!!с!й сo! тоит If! трехколеcfloI) и;(рстки

2) 1->сеун(си 1 ((()c (!Ii (! "" -" I!, 0(j)(: !11!О!цс< х Iр >!!0.13!>

ЭЛЕКТРОЛИТИ

¹ 113401

Напряжение х„и, пропорциональное энергии частицы и измеряемое в электролитической ванне 9 с помощью среднего электрода зонда 10, компенсируется напряжением на коническом реохорде 5 с помощью нульусилителя 11 и реверсивного двигателя 2. На спаренном с ним реохорде 12 выделяется напряжение:

Х,,11

11 =-х„хт В /

"в

17) Л а соответственно еслови!о &): (!

9) !

О 7

При этом необходимо выполнение условий:

Е1.. (1 V,.

- в е, К 2е х,, гдс К 1 и К„, — СООтвстстве! НО коэффициенты хе илсния г!О выражен!! ям (7) и (8), a, — скорость !астицы, соответствующая и, Точность вычисления траекторий при наличии скрещенного электрического и магнитного поля не уступает точности работы траектографа на электростатических по.-.ях и составляет 1" > пр Наличии во",ìîæíîñòè ес повышения. Точность работы решающего узла, вычисляющего выражение (7), составляет 0,3,!.

Предмет пзuápi Toilèÿ

Прибор для построения траекторий движения заряженных частиц в электрических и маги!тных поляк, содержащий моделирующую электрическое поле электролитическую ванну, в которой помещен измерите.tîный зонд, связанньш коордшгаторох! с трехколесной тележкой, несушей пишущее приспособление и синусно-коспнусный решающий элемент, например, вращающийся трансформатор, отрабатывающий угол поворота х„входит в выражение !3), ввиду общего питания от сети), где и13 —-!!апря кение на э.i(vTp0, ! !! !Сеной !3лпп!. Ii .0!IIIHBciiOм p! oxopgp, по тупающее от трансформатора питания, агав Io(л, и и,.; и, — напряжение на электродах моделируемой системы . хв  — !напряжение питания линейного реохорда, получаемое От трансформатора 12а и изменяемое B соответстьии с требуемым значением магнитного поля. г1 =3пряжсflие 11 в Гуз!м- 0 i! !!Iр5!жс!!Iiсм, ропорционаг!! !iых! норitаглiной компоненте электрического поля c. Е„(с — расстояние между край-!!Hill! электродаAIII 30KIQ!E), IOpOз;1Инсйг!ый -(IO" .TpO!3IIh!II l силитель 13 IIOступает на косинусную обмотку I!pàùàiolöåãoñEE трансформатора.

Си:Ii c!IaE! оомотка его п ITacTcEI напряжением, пропорциона IE EII,nt энергии частицы и I .Ocгупающим через л!!нейный усилитель 14.

С помощью нуль-усилителя 15 и реверсивного двигателя 1б осущестгляется баланс, условием которого является:

I х„Кл и п а — — "-((, Е, х,, i ÊI, B)! " ) cos a, (R)

11

О где - — угол Iioi30poTа 1!у.!с!30го колеса !Сарстки и связанного е !IIDI 130тора вращающегося трансформатора.

При и и!! радиус кривизны оудет: 1

1 - B, ¹ 113401 кол(са, О т л и ч а !о !ц и и с я !т !, !! и, . пс, ii:ю о;!рсдс.!опия 1!Гп!!!!сивых радиусов кривизны траекторий движеш!я заряженных частиц, движущихся как с нерелятивистскими, так и релятивистскими скоростями, в нем применены потенциометрическис ppllIBIolljllc . элементы с квадратичными реохордами, выраоатыва!ощпми на пряже.гпя, функционально зависящие от значения радиуса кривиз .!ы и подающие н и!ряжения па синуспо-кос:!нусный решающий элемент каретки.