Прибор для автоматического построения траекторий движения заряженных частиц в электрических полях

Прибор для автоматического построения траекторий движения заряженных частиц в электрических полях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Юй 113407

Класс 42а, 20

42m, 36

СС С1 С С .„.

j-ma г ро

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Г. А, Тягунов, Г. П. Прудковский, А А. Жигарев и К. Э. Эрглис

ПРИБОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОСТРОЕНИЯ

ТРАЕКТОРИЙ ДВИЖЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

Заявлено 23 апреля 1956 г. за № 550635 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Известны приборы для автоматического построения траекторий движения заряженных частиц в электрических полях, содержащие моделирующую электрическое поле электролитическую.ванну, в которой помещен измерительный зонд, связанный с трехколесной кареткой, несущей пишущее приспособление и решающий функциональный элемент, отрабатывающий угол поворота рулевого колеса каретки. Известные приборы для автоматического построения траекторий движения заряженных частиц в электрических полях имеют тот недостаток, что они не дают возможности строить траектории с любым радиусом кривизны.

Предлагаемый прибор не имеет этого недостатка и позволяет строить траектории движения с любым радиусом кривизны, что достигается выполнением решающего функционального элемента прибора в виде системы синусно-косинусных потенциометров.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого прибора (а) и его электрическая блок-схема (б).

Прибор представляет собою математическое вычислительное устройство, непрерывно вычисляющее радиус о траектории частицы по формуле:

2 U

Р=

E„ где: U — потенциал в данной точке электрического поля, Е, — нормальная компонента напряженности электрического поля.

Одновременно непрерывным вычислением радиуса кривизны траекторий в каждой данной его точке, прибор автоматически непрерывно № 113407 вычерчивает траекторию заряженной частицы в электрическом поле, U и Е, которого измеряются двойным зондом в электрической ванне.

Прибор имеет трехколесную каретку 1, трапы и переднее колесо 2 которой служит одновременно рулевым и ведущим, а два других колеса 3 являются базовыми.

На каретке помещены: функциональный элемент 4 (сипусно-косинусные потенциометры), связанный с осью поворота рулевого колеса, и два электродвигателя б, из которых один отрабатывает угол поворота рулевого колеса, а второй сообщает каретке поступательное движение.

В точке пересечения продольной оси каретки 1 с осью базовых колес 3 расположен отметчик б, вычерчивающий траекторию частицы HB бумаге, по которой перемещается каретка 1.

Измеренное двойным зондом 7 в электролитической ванне 8 напряжение U (где С вЂ” расстояние между штырьками зонда) подводится к входному трансформатор" 9 электронного блока и усиливается электронными усилителями 10 и 11 с глубокой отрицательной обратной связью, обеспечивающей высокую стабильность коэффициента усиления (до 0,5%). Для получения минимальной погрешности входные сигналы усилителей автоматически поддерживаются в определенных пределах, обеспечивающих работу усилителей в оптимальных режимах. Регулирование входных сигналов осуществляется при помощи следящей системы, воздействующей на автотрансформатор 12, питающий электролитическую ванну 8. С выходов усилителей напряжения подводятся к расположенным на каретке синусно-косинусным потенциометрам.

При удовлетворении уравнения:

U sine — d F, сом=0, где а — угол поворота рулевого колеса 2, à d — расстояние между осью задних (базовых) колес и осью поворота рулевого колеса, каретка вычерчивает кривую с радиусом кривизны, определяемым уравнением:

2U

Е„ т. е. искомую траекторию.

При нарушении указанного равенства на выходе синусно-косинусных потенциометров появляется напряжение рассогласования, которое усиливается электронным нуль-усилителем 18 и приводит в движение один из электродвигателей 5, поворачивающий рулевое колесо и жестко связанный с его осью движок синусно-косинусной потепциометрической системы, до тех пор, пока не будет удовлетворено уравнение

U sinn — d E cos =0.

Таким образом, следящая система непрерывно определяет величину угла поворота рулевого колеса, направляя каретку по кривой, совпадающей с траекторией заряженной частицы в поле, смоделированном в электролитической ванне.

Система синусно-косинусных потенциометров позволяет вычерчивать кривые обоих знаков кривизны с величиной радиуса в пределах

0 р, т. е. любые плоские траектории, получающиеся в произвольных плоских и аксиально-симметричных полях, при этом в последнем случае вычерчиваются траектории, лежащие в меридиональной плоскости.

¹ 113407

Предмет изобретения

Прибор для автоматического построения траекторий движения заряженных частиц в электрических полях, содержащий моделирующую электрическое поле электролитическую ванну, в которой помещен измерительный зонд, связанный с трехколесной кареткой, несущей пишущее приспособление и решающий функциональный элемент, отрабатывающий угол поворота рулевого колеса каретки, отлич аю щи йс я тем, что для возможности построения траекторий с любым радиусом кривизны решающий функциональный элемент прибора выполнен в виде системы синусно-косинусных потенциометров.

Комитет ро делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голардский Гр . 163

Типография Комитета по делам изобретений н открытий прн Совете Министр - СССР

Москва, IIen энка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 и. л. Зак. 5075

Поди. к печ. 25.VIII-59 г.

Тираж 720 Цена 50 коп.