Устройство для контроля неравномерности распределения плотности тока импульсного пучка заряженных частиц

Устройство для контроля неравномерности распределения плотности тока импульсного пучка заряженных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е < 580794

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саввтских

Социалистически«

Республик. (61) Дополнительное к авт„свид-ву (22) Заявлено 09. 06. 76 (21) 2370380/26-25 с присоелинением заявки М(23) Приоритет—

Опубликовано 07. 01. 83. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07. Ol 83 (5И)М. Кл .

H 01 J 47/06

9кудеретме«И «еиитет

СССР по лелем взебретеннк к ет«рыть (53) УДК 621. 384.. 6 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.B. Ольховиков, А.В. Саморуков и В.А. Скосарев (7l) Заявитель (g4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТОКА

ИМПУЛЬСНОГО ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Предлагаемое. изобретение относится к контрольно-измерительной технике экспериментальной физики и может быть использовано для измерения и контроля распределения плотности тока импульсного пучка электрофиэических установок.

В технике электрофизических исследований применяются устройства измерения распределения интенсивности им- 1в пульсного тока пучка для определения профиля и плотности тока пучка, содержащие датчики, подклю4енные к коммутирующим и измерительным устройствам 1 3.

Ближайшим по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения распределения поглощенной дозы и интенсивности импульсного ионизирующего излучения, которое включает в себя датчики, усилители, расширители длительности импульсов, коммутирующие устройства, ключевые транзисторные схемы, измерительное устройство и блок регистрации 52 3.

Поскольку расширители импульсов имеют ограничения на величину коэффициента расширения, а измерительное устройство характеризуется определенным временем разрешения, то, как следствие, устройство имеет ограниченное число контролируемых точек в сечении пучка, которое не превышает 20-30.

Для сравнительной оценки плотности тока пучка по сечению при ожидаемом равномерном распределении его необходима математическая обработка получаемой в результате работы устройства измерительной информации, так как она выдается в абсолютных величинах. Требуется же карта относительных отклонений в контролируемых точках плотности тока пучка от среднего значения.

Цель изобретения — увеличение пространственного разрешения и сокращеношению площадей датчика 2 и датчиков

1. По окончании импульса тока йучка схемой 11 управления открываются ана-. логовые ключи 12, которые подсоединя" ют аноды диодов 6 и катоды диодов 7 схем 3 выявления отклонения соответственно к электродам конденсаторов (9, 10) верхней границы среднего значения, и конденсатора 9 нижней границы среднего значения. Если напряжение накопительного конденсатора 4 И 11ср на(0ср д0ер) то диоды 6 и 7 закрыты и управляющие токи конденсаторов 9, 10 и 4 не текут. Если U„)(U „,+

Фстр), то в момент срабатывания аналоговых ключей 12 открывается диод 6 и начинается перераспределение зарядов конденсаторов 4 и (9, 10), в результате которого напряжение на них сравнивается. Уравнивающий ток вызывает появление на резисторе 5 импульса перезаряда положительной полярности. При U

7 и импульс на резйсторе 5 имеет другую полярность. После прохождения усилителя 7 импульс перезаряда переворачивает в зависимости от своей полярности либо триггер 13, либо 14 ячейки сдвигового регистра 15, что означает уход плотности тока в контролируемой точке от среднего значения на величину заданного порогового значения d". Поскольку величина емкостей конденсаторов (9 и 10) значительно превышает емкость конденсатора 4, то погрешности перезаряда с коммутацией на общую цепь конденсаторов (9 и 10) около среднего значения не превышающих заданных.

Зафиксированные в триггерных ячейках регистра 15 состояния контролируемого параметра сдвигаются со скоростью печатания ЗПМ 18 в схему перезаписи 16, при помощи которой схема 17 управления ЗПМ обеспечивает печатание знака положительного отклонения (например, +) при превышении плотности тока его среднего значения, и знака отрицательного отклонения (например, -) при значенйях плотности тока, меньших среднего. При сохранении контролируемой величины в пределах заданного порогового уровня печатается знак нормы (например, О). Таким образом, по окончании работы сдвигового регистра, на ленте ЗПМ регистрируется кар1 та отклонений распределения плотности тока пучка от среднего значения с

3 580794 ние времени обработки результатов измерения контролируемого параметра.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве датчики плотности тока пучка соединены с накопительными конденсаторами и встречно включенными диодами схем выявления знака отклонения, причем катоды диодов через аналоговые ключи подсоединены к конденсатору верхней границы среднего зна" 10 чения, который соединен с датчиком среднего значения плотности тока пучка и вторая обкладка которого подключена к конденсатору нижней границы среднего значения и через аналоговый 15 ключ - к анодам встречных диодов, а. со второй обкладкой накопительного конденсатора соединен резистор, подключенный к входу усилителя, выход которого связан с входами триггеров 20 ячеек сдвигового регистра, подсоеди" ненного чеоез схемм пеоеэаписи и схему управления к регистрирующему эна- копечатающему устройству.

На чертеже представлена схема опи- 25 сываемого устройства.

Устройство содержит датчики 1 плотности тока, датчик 2 среднего значения плотности тока, схемы 3 выявления отклонения, включающие в себя накопительный конденсатор 4, резистор 5, диоды 6, 7 и усилитель 8, накопительные конденсаторы нижней границы 9 и верхней. границы 10, схему 11 управления и аналоговые ключи 12, триггерные

35 ячейки 13 и 14 сдвигового регистра 15, схему перезаписи 16, схему 17 управления энакопечатающей машиной (ЗПМ)

18 и схему 19 измерения абсолютного значения.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков 1, представляющих собой генераторы тока, интегрируются на накопительных конденсаторах 4

45 схем 3 выявления отклонения, так что результирующее напряжение на конден" саторах пропорционально величине токов датчиков 1. От датчика 2 среднего значения на конденсаторе 9 нижней

50 границы среднего значения устанавливается напряжение (О р-ссср), на конденсаторе (9 и 10) . верхней границы среднего значения (U +ссср), где d " заданная в относительных единицах неравномерность плотности тока пучка

55 заряженных частиц. Соотношение величин емкостей конденсаторов (9, 10) и конденсатора 4, пропорционально соот5807 необходимой точностью. Схема 19 измерения фиксирует среднее значение плотности тока пучка по абсолютной величине.

Предлагаемое устройство позволяет одновременно (за один импульс.ЭФУ) контролировать до 300 точек сечения пучка и с учетом скорости печатания знаков, например, электроуправляемой машиной ЭУМ-46 получать карту откло- 10 нений приблизительно за 1 мин, вместо десятков минут на существующих устройствах из-за необходимости получения контролируемого параметра пос-. ле предварительной математической об- 1S работки результатов измерения., Формула изобретения

Устройство для контроля неравйо" мерности распределения плотности тока импульсного пучка заряженных частиц, содержащее датчики, накопительные конденсаторы, усилители, схему управ- 2S ления, коммутирующие и измерительные устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения прост-. ранственного разрешения и сокращения

94 Ь времени обработки результатов, датчики плотности тока пучка соединены с накопительными конденсаторами и встре чно включенными диодами схем выявле,,ния знака отклонения, причем катоды диодов через аналоговые ключи подсоединены к конденсатору верхней границы среднего значения, который соеди нен с датчиком среднего значения плотности тока пучка и вторая обкладка которого подключена к конден" сатору нижней границы среднего значения и через аналоговый ключ - к анодам встречных диодов, а с второй обкладки накопительного конденсатора соединен резистор, подключенный к входу усилителя, выход которого связан с входами триггеров ячеек сдвигового регистра, подсоединенного через схему перезаписи и схему управления, к регистрирующему знакопечатающему устройству.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Контроль и изучение параметров пучка заряженных частиц. Атомиздат, 1973, с. 114, 2. Авторское свидетельство СССР

tf 424096, кл. H 05 h 7/00, 1974.

580794

Корректор Г ° Огар

Редактор Л. Письман Техред M.Íàäü

Заказ 10746/4 Тираж 701. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4