Устройство для автоматического определениятрасс заряженных частиц b магнитном поле

Устройство для автоматического определениятрасс заряженных частиц b магнитном поле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i> 683524 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 270178 (21) 2 83573/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

Н 05 Н 7/00

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070781. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 070781 (53) V4K б 21. 384. б (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.P.ÒóMàíÿí, A.3.Вабаян и Г.А. Нагорский (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЙ

ТРАСС ЗАРЯ>(EHIKIX ЧАСТИЦ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к области ускорительной техники, в частности к устройствам определения траекторий заря>кеннь}х частиц в магнитном поле ускорителей и каналов транспортировки пучков.

Известны устройства для определения траекторий заряженных частиц в магнитном поле, содержа}}}ие даТчики магнитного поля, с которого сигнал поступает в ЭВМ, а последняя, решая уравнения движения по измеренной топографии поля, определяет расчетную траекторию заряженных частиц }1).

Недостатком подобных устроиств является то, что геометрические размеры датчика не позволяют достигнуть высокой точности измерения, особенно в магнитных полях с большим градиентом

Кроме того, существование в датчиках планарного эффекта, температурной зависимости, нестабильности выходных параметров, а также неинтегральность измерений датчика поля увеличивают погрешность определения расчетной траектории заряженных частиц.

Наиболее близким техническим решением является устройство для автоматического определения траекторий з аряженных частиц в магнитном поле, со- З0 держащее гибкую токопроводящую нить г один конец которой закреплен на под-, вижной опоре, а второй — перекинут через блок и на нем укреплен груз, регулируе}е}й Источник постоянного тока, подключенный к нити, систему коорданатно-следящих механизмов положения нити и управляющую ЭВМ 5?g.

Это устройство позволяет моделировать и непосредственно определять возможные траектории заряженных частиц в неоднородных магнитных полях с достаточно высоким разрешением по импульсам частиц, ограничиваемым практически только погрешностями трения в оси блока и гибкостью нити.

Недостатком известного устройства является ограниченность диапазона определения траекторий, а именно: в случае определения трасс в поворотах или спектрометрических магнитах диапазон определения, ограничен в пределах углов поворота частиц от 0 до >})2 радиан, а в случае определения трасс в магнитных линзах ограничено измерениями до фокусных расстояний линз. Это обусловливается тем, что при превышении указанных углов и расстояний нарушается устойчивое равновесное положение нити

683524 в пространстве при постоянном значении ее натяжения, обеспечиваемом силой тяжести оттягивающего груза.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены двухобмоточный соленоид, управляемые источники постоянного и переменного токов, дискриминатор экстремальных значений тока и координатная система положения груза в соленоиде так, {О что выход управляемого источника постоянного тока подключен к первой обмотке соленоида, а вторая обмотка соединена с первым выходом источника переменного тока, второй выход кото- {5 рого соединен с источником питания нити и со входом дискриминатора, выход которого и выход координатной системы положения груза, а также входы источников подключены к 3ВМ, при- yg чем груз выполнен из ферромагнитного материала и расположен внутри соленоида., На чертеже дана принцийиальная схема устройства.

Устройство содержит гибкую токопроводяющую нить 1, подвижную опору

2, блок 3, ферромагнитный груз 4, механизм 5 перемещения подвижной опоры, координтано-следящие механизмы б, 7, 8, 9 положения нити, регули- ЗО руелый источник 10 постоянного тока нити, управляемый источник 11 переменного тока, дискриминатор 12 экстремальных значений тока нити, координатная система 13 положения груза, З5 управляемый источник 14 постоянного тока соленоида, управляющая ЭВМ 15 первая обмотка 16 соленоида, вторая обмотка 17 соленоида.

Предложенное устройство работает, ф{) следующим образом

Конец нити 1, закрепленный на опоре 2, перемещается посредством механизма 5 в области зацаваемой ЭВМ

15, Исследуемое магнитное поле располагается между координатно-следящими мэханизмами 7 и 8. Нить запирается модулированным током, постоянная составляющая которой обеспечивается источником 10, " переменная — источником 11. При этом подбор амплитуды и частоты переменной составляющей тока осуществляется в зависимости соотвественно от скорости перемещения опоры 2 и инерционности устройства и практически составляет: значение 55 амплитуды — единицы процентов от значения постоянной составляющей тока нити, а частоты- несколько герц. Синхронно с током в нити создается модулированное магнитное поле в соленоиде, обеспечиваемое обмотками 16 и 17 и источниками токов 11 и 14. В моменты времени, задаваемые дискриминатором 12 и заданным шагом перемещения опоры 2, осуществляется съем и регистрация при помощи ЭВМ координат нити, измеряемых механизмами б, 7> ,8 и 9, а также значений текущих параметров всех узлов устройства. Дискриминатор 12 задает моменты времени, соответствующие моментам прохождения переменной составлякщей тока в нити через экстремальные и . нулевые значения. При этом, если изменения коорданты нити в моменты, соответствующие экстремальным значениям тока, окажутся. несимметричными относительно координаты при нулевом значении тока, то управляющая ЭВМ установит такие значения координаты опоры 2 и токов в нити и соленоиде с учетом положения груза в соленоиде с помощью системы 13, которые обеспечат симметричное изменение значений этих координат, тем самым обеспечивая устойчивое равновесное положение нити в пространстве, и одновременно приведут в соответствие отношение натяжения нити к току в нити с заданным значением импульса частиц, для которого проводятся измерения.

Формула иэ обретения

Устройство для автоматического определения трасс заряженных частиц в магнитном поле, содержащее гибкую токопроводящую нить, один конец когорой закреплен на подвижной опоре, а второй с грузом перекинут через блок, регулируемый источник питания нити, систему координатно-следящих механизмов положения нити и управляющую ЭВМ, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены двух-. обмоточный соленоид, управляемые источники постоянного и переменного токов, дискриминатор экстремальных зна" чений тока и координатная система положения груза так, чго выход управляемого источника постоянного тока подключен к первой обмотке соленоида, а вторая обмотка соединена с первым выходом источника переменного тока, второй выход которого соединен с источником питания нити и с входом дискриминатора, выход которого и выход координатной системы положения груза, а также входы всех источником питания соединен с ЭВМ, причем груз выполнен иэ ферромагнитного материала и расположен внутри соленоида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Киселев D.T. и др. Препринт, ИTЭФ-13, 1974.

2, Коэ адаев, M. С,, Тяпки í A. A, ПТЭ, 1956, 9 1, с. 28.

683524

Составитель Е. Громов

Редактор .Т. Морозова Техред З,Фанта Корректор Н. ° Швыдкая

Заказ 4555/16 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Pàòåíò", r. ужгород, ул. Проектная, 4