Измеритель ускорений

Измеритель ускорений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ С ИЛЬС1ВУ

Союз Севетсиня

Социалистических

Республнт (u>815638 (61) Дополнительное к авт. свид-ву М 691034 (22) Заявлено 15,05.79 (21) 27б4881/18-10 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Опубликовано 230381 Бюллетень + 11 р )м. к.

Госуяарстаеннмй номнтет

СССР по делам изобретений н открытий

G 01 P 15/08 Р ) ®4 531. 88 (088.8) Дата опубликования описания 2 3@ 3й1 (72) Авторы изобретения

Ю.В.Базанов, A Ä.Битков, Т.Х.Ахмедов и А.Г.Ткачев (71) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ УСКОРЕНИЙ

Изобретение относится к приборостроенню и может быть использовано для создания высоконадежных систем управления.

По основному авт. св. lt 691034 известно устройство, содержащее вакуумированную экранированную камеру, в которой размещены источник ионов, система их фокусировки и разгона и . катод вторично-электронного умножителя, выполнЬнный в форме четырехугольной пирамиды, ось симметрии которой совмещена с продольной осью камеры.

Действующее ускорение вызывает изменение угла падения заряженных частиц на поверхность катода, коэффициента вторичной эмиссии и напряжения на эквиваленте нагрузки умножителя. По знаку и амплитуде приращения выходного напряжения судят о направлении и величине измеряемого ускорения (11.

Однако в известном измерителе чувствительность и точность определения ускорений ограничиваются разрешающей способностью по углу падения заряженных частиц на катод вторично-электронного умножителя и при переходе к презиционным измерениям может оказаться недостаточной. Улучшение этого параметра требует использование более тяжелых ионов или увеличения линейных размеров камеры дрейфа, что связано с ухудшением габаритно-весовых параметров измерителя.

Цель изобретения — повышение чув1О ствительности измерителя ускорений.

Указанная цель достигается тем, что перед катодом умножителя установлена рассеивающая электронная линза, оптическая ось которой совмещена с продольной осью симметрии вакуумной экранированной камеры и катода электронного умножителя.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Измеритель ускорений содержит нс2О точник 1 ионов, систему 2 их фокусировки и разгона, вакуумную экранированную камеру 3, рассеивающую электронную линзу 4, катод вторично-электронного Уваиожителя 5 и эквивалент нагрузки б умножителя.

Устройство работает следующим образом.

Ионы источника 1 разгоняются, фо кусируются с помощью системы 2 и нап30 равляются по вакуумной экраннрован815638 ной камере 3 через рассеивающую электронную линзу 4 на катод вторичноэлектронного умножителя 5 к выходу которого подключен эквивалент нагрузки 6.

В предлагаемом измерителе источник 1 ионов, система 2 их разгона и фокусировки образуют инжектор, объюстироваиный по продольной оси симметрии вакуумной экранированной камеры 3. В свою очередь,ось симметрии .катода вторично-электронного умножителя 5, выполненного в форме четырехугольной пирамиды, совмещена с продольной осью симметрии камеры 3 и оптической осью рассеивающей линзы

4, которая содержит управляющий .электрод и анод в виде кольцевых диафрагм. На анод подается постоянное напряжение U, а на управляющий электрод — напряжение U, изменяющееся в зависимости от величины измеряемого ускорения так, чтобы оптическая сила электронной линзы обеспечивала улучшение отклонения заряженных частиц до получения электрически различного приращения угла падения ионов на катод умножителя 5 под действием измеряемого ускорения.

В исходном состоянии при аз=О в источнике 1 ионов формируется последовательность ионных пакетов, которые фокусируются и разгоняются электрическим полем систем 2 и дрейфуют свободно с некоторой скоростью в вакуумной экранированной камере 3 по ее продольной оси симметрии, совмещенной с оптической осью рассеиваю-. щей электронной линзы 4 и осью симметрии катода вторично-электронного умножителя 5. При этом заряженные частицы не подвергаются отклоняющему действию сил электрического поля линзы 4 и попадают на вершину катода электронного умножителя 5. Усиленный поток вторичных электронов в эквиваленте нагрузки 6 каналов умножителя создает последовательность импульсов напряжения с амплитудой

Q=K3 R 9 1) где К вЂ” коэффициент усиления умножителя;

3ц — величина тока пакета ионов;

Й„ — эквивалент .нагрузки; ф — начальный коэффициент втоо ричной эмиссии катода умножителя при начальном угле падения ионов (Ро ) .

Под действием силы, вызывающей вращение измерителя в направлении одной из осей (чувствительность с ускорением ыф0), происходит смещение продольной оси симметрии камеры и оптической оси электронной линзы относительно траектории движения ионов на некоторый угол. Этот угол представляет собой угол падения ионного луча на электронную линзу, которая при U ) Uо является рассеивающей с углом преломления ионного лу-ча сбд)са,. Величины с6,,с и U, U, связаны известным соотношением

„ а (2)

Sin ñáà VUз из которого видно, что оптическую силу линзы и увеличение угла отклонения. заряженных частиц можно регулировать в широких пределах изменением величины напряжения на управляющем электроде линзы.

Из выражения (2) и чертежа видно, щ что при U =Uo, Ы, = с6ц и угол падения заряженных частиц на одну из граней катода Р, определяется величиной P<

При 0 > Оа,cá>vd, пропорционально увеличиваетс. угол падения заряженных частиц на поверхность катода Р . Со2 1 ответственно возрастает величина приращения коэффициента вторичной эмиссии Ъ, связанного с углом падения ионов на поверхность катода функциональной зависимостью

ЗО ln5=1nA-lпВ соя Р, (3) где A и В - константы, определяемые свойствами материала катода.

При заданной оптической силе электронной линзы каждому значению изме35 ряемого ускорения соответствует определенная величина приращения угла падения ионов на катод умножителя, коэффициента вторичной эмиссии и íапряжения на выходе каналов умножителя.

4р По характеру изменения напряжения н нагрузках определяют амплитудно-фазовые параметры действующего ускорения..

Формула изобретения

Измеритель ускорений по авт. св.

9 691034, отличающийся тем, что, с целью повышения чувстви-. эр тельности измерителя ускорений, перед катодом умножителя установлена рассеивающая электронная линза, оптическая ось которой совмещена с продольной осью симметрии вакуумной

55 экранированной камеры и катода электронного умножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 669911003344, кл. G 01 Р 15/08, 03.05.77.

815á38

Составитель И.Полунина

Редактор А.Шишкина Техред Е.Гаврилешко Корректор

М.вигула

-. --й.Заказ 1027/74 Тираж 907 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. у>хгород, ул. Проектная, 4