Устройство для автоматического определения траектории заряженных частиц в магнитном поле Советский патент 1987 года по МПК H05H7/00 

11 TlacJepeTeHHe относится к области ускорительной техники, в частности к устройствам определения интеграль кого значения напряженности магнитного поля электромагнитов ускорителей. По основному авт.св. № 683453 известно устройство для определения траекторий заряженных частиц в магнитном поле, содержащее гибкую токопроводящую нить, один конец которой закреплен на подвижной опоре, а другой с грузом перекинут через бло систему координатно-следящих механизмов положения нити, источник пи тания нити и средство для уменьшения провисания нити, регулируемый источник постоянного тока. Средство для уменьшения провисания нити вьшолнено в виде двухобмоточного ма нита, расположенного так, что нить натянута в его зазоре параллельно плоскости полюсов, причем одна обмотка подключена к регулируемому ис точнику постоянного тока, а дру-гая включена последовательно с источником питания нити и в противофазе с первой. Гибкая проволока с током реагиру ет на интегральное значение магнитного поля Н и радиус кривизны изгиба р гибкой проволоки определяется по формуле -где k - коэффициент пропорциональности;Т - сила натяжения проволоки, определяемая весом подвешен ного груза; I - ток нити. Недостатком известного устройств является невысокая чувствительность измерения, а именно: при постоянных значениях Т и 1 нити изменение радиуса кривизны обратно пропорционально изменению амплитуды поля Н в первой степени. Целью изобретения является расширение функхдаональных возможностей устройства за счет изменения нестабильности интегрального значения ма нитного поля. Цель достигается тем, что в пре лагаемом устройстве в цепь питания электромагнита включен датчик тока к выходу которого подключен управл .72ющий вход регулируемого источника тока нити. Изобретение поясняется чертежом. Устройство состоит из гибкой токопроводящей нити 1, подвижной опоры 2, блока 3, груза 4, подвешенного к нити, координатно-следящего механизма 5 положения нити, регули руемого источника 6 постоянного то|ка, шунтового сопротивления 7 и потенциометра 8, составляющих датчик тока электромагнита 9. Токопроводящая нить 1, закрепленная одним концом на подвижной опоре 2, а другим - перекинутая через поворотный блок 3, располагается в магнитном поле электромагнита 9. Величина тока в нити устанавливается регулируемым источником 6 постоянного тока. Регулирование тока в нитиобес печивается потенциометром 8, соединенным с выходом шунтового сопротивления 7 и входом регулируемого источника 6 постоянного тока. Управляющее напряжение, поступающее на вход источника 6, снимается с шунтового сопротивления 7, включенного Последовательно в токовую цепь электромагнита 9. Устройство работает следующим образом. С помо14ью потенциометра 8 устанавливается требуемое значение тока в нити, при котором обеспечивается максимальный изгиб в нити. Текущая координата нити регистрируется координатно-следящим механизмом 5. При изменении величины тока электромагнита изменится величина напряженности магнитного поля в зазоре электромагнита 9. Одновременно с этим изменится величина напряжения на выходных клеммах шунтового- сопротивления 7, что приводит к изменению амплитуды тока в нити 1. При этом амплитуда тока в нити 1 изменяется в зависимости от изменения значения магнитного поля Н. Таким образом, изменение кривизны р токопроводящей нити будет обратно пропорционально амплитуде поля Н в квадратичной зависимости. Предложенное устройство опробовано на электронном синхротроне при определении нестабильности интегрального значения поля электромагнитов, установленньйс на каналах выведенных пучков ускорителя.

Устройство обеспечивает noBbirteние чувствительности,позволяет с высокой точностью выставить требуемое интегральное значение магнитного поля электромагнитов, создает удобство при управлении физического эксперимента с помощью ЭВМ, что в конечном итйге повышает эффективность работы современных ускорителей на высокие энергии и качество проводина них физических эксперименмыхтов.

Дополнительным положительным эффектом, получаемым от использования

данного устройства является дискретность информации о текущей координате нити, снимаемой с координатноследящего мезанизма , которая может быть использована в системе стабилизации тока измеряемого электромагнита.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ по авт.св. № 683453, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счёт измерений нестабильности интегрального магнитного поля, в цепь питания электромагнита включен датчик тока, к выходу которого подключен управляющий вход регулируемого источника тока нити. (Л N3