Устройство для моделирования движения заряженных частиц Советский патент 1983 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при решении задач квантовой механики для моделирования движения атомов.

Известно устройство, для моделирования разрывных функций, содержащее сумматоры, преобразователи аналог-код дешифраторы, инвертор, коммутаторы и группы ключей, коммутирующих резисторы CllНо это устройство не может быть использовано для моделирования движения JF-мезонов в поле атомных ядер.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные первый и второй интеграторы, блок перемножения, сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока перемножения, третий и четвертый интеграторы, при этом выход четвертого интегратора подключен к второму входу сумматораС23.

Однако данное устройство не обеспечивает моделирование движения Л-минус мезонов в поле атомных ядер, описываемого функцией вида

Rlt)o/ C2t И)

где.

)

/-4

5

С

-постоянные)

1

-квантовое число)

с

-заряд ядра

-постоянная Планка,

С

-скорость соета. Данная функция является решением

диффреренциального уровнения

t R t - Цель изобретения - расширение функциональных возможностей- за счет моделирования движения У-минус-мезо20нов в поле атомных ядер.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый интегратор, вход которого является входом устройства, а выход

25 соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход кото- рого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к

30 второму входу блока умножения и к входу третьего интегратора, выход которого соединен с входом четвертое го интегратора, выход которого подключен к второму входу сумматора и является выходом устройства, введен инвертор, вход которого соединен с шдходом четвертого интегра|тора, а выход - с третьим входом сумматора. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содерижт первый, второй/ третий и четвертый интеграторы 1-4, блок 5 умножения, сумматор 6, инвертор 7, резисторы 8, операционные усилители 9 и конденсаторы 10. Устройство работает следующим образом. , В начале формирования в интеграто ры 2-4 вводятся начальные условия соответственно -1 -Ио)о, R(ObO. При включении питания постоянное напряжение +0 подается на вход интегратора 1, который преобразует его в сигнал текущего Бремени (-t). Этот сигнал подается на вход интегра тора 2, который преобразует его в колебание, описываемое функцией(t-l) Это колебание подается на первый вхо блока 5 умножения, на второй вход которого с выхода сумматора 6 подается колебание, описываемое функцией R(t). С выхода блока 5 умножения колебание, описываемое функциейЩ -) KR(t)3 подается на первый вход сумматора 6, на вторюй и третий входы которого- подгиотся с шлхода интегратора 4 и инвертора Т соответственно колеб ния, описываемые функциями R(t) и ft(t) . В результате на выходе сумматора б форлшруетс я колебание, описываемое функцией R(t). Это колебание параллельно подается на второй вход блока 5 умножения и на вход интегратора 3, который преобразует его в колебание, описываемого функцией r-R(t)J . Это колебание подается на вход интегратора 4, который рвеобразует его в колебание, описываемое требуемой радиальной функцией вида RH). Это колеба.ние параллельно подается , ,на второй вход сумматора 6, на вход инвертора 7 и на вход устройства. Использование предлагаемого изобретения в демонстрационных установках позволяет моделировать и наглядно отображать траекторию движения ТГ-минус мезонов в поле атомных ядер, что обеспечивает повышение качества обучения. Формула изобретения Устройство для моделирования движения заряженных частиц, содержащее первый штегратор, вход которого является входом устройствг, а выход соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к второму входу блока умножения и к входу третьего интегратора, выход которого соединен с входом четвертого интегратора, выход которого подключен к второму входу сумматора и является .выходом устройства отличающееся тем, что, :с целью обеспечения моделирования движения J-минус мезонов в поле атомных ядер, оно содержит инвертор, вход которого соединен с выходом четвертого интегратора, а выход - с третьим входом сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 525125, кл. G, Об G, 7/48, 1977. 2.Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника. Сб.статей под ред. В.Б.Ушакова, вып.1, М., Сов радио, 1968, .с. 137 (прототип).

I