Бесконтактный датчик параметров ускоренного пучка заряженных частиц Советский патент 1987 года по МПК G01T1/29 

1

Изобретение относится к ускори- технике, в частности к технике измерения интенсивности пучков ускоренных частиц.

Целью изобретения является повышение точности измерения интенсивности пучка ускоренных частиц.

На чертеже приведена структурная схема предложенного датчика.(стрелкой показано направление движения пучка).

Датчик содержит отражательный электрод 1, соединенный со своим источником 2 питания, электронный умножитель 3 на МКП, соединенный

13

входной стороной с источником питания 4 электронного умножителя, а выходной - с источником 5 напряжения смещения , токоприемник 6, соединенный с регистрирующим устройством 7 через усилитель 8 с управляемым коэффициентом усиления, управляющий вход которого через функциональный преобразователь 9 соединен с датчиком 10 давления остаточного газа.

Датчик работает следующим образом.

Электроны (или ионы), возникающие в рабочей области датчика в результате ионизации остаточного газа током пучка, электрическим полем отража-- тельного электрода 1 переносятся на электронный умножитель 3 на МКП. Усиленный МКП электронный поток полем источника 5 напряжения смещения переносится на токоприемник 6, соединенный с регистрирующим устройством 7 через усилитель с регулируемым усилением 8.

Амплитуда сигнала U. на выходе усилителя 8 при постоянном коэффициенте умножения электронного умножителя 3 пропорциональна интенсивности пучка I и давлению остаточного газа Р в рабочей области датчика, т.е. Ujjj. . Сигнал с датчика давления ГО, поступающий через функциональней преобразователь 9 на управляющий вход усилителя 8, изменяет его коэффициент усиления К обратно пропорционально давлению Р, т.е. . В этом

случае амплитуда сигнала на входе регистрирующего устройства 7

и

ег

-I-P-K-I-P---, т.е.

зависит

только от интенсивности контролируемого пучка.

10

15

3630982

Таким образом,введение датчика 10 давления, усилителя 8 с управляемым коэффициентом усиления и функционального преобразователя 9, обеспечивающего изменение коэффициента усиления обратно пропорционально давлению остаточного газа, позволяет исключить зависимость выходного сигнала от давления остаточного газа, что повышает точность измерения интенсивности пучка в несколько раз.

В настоящее время отечественная i промышленность выпускает большой спектр микроканальных пластин от круглых (20 мм до прямоугольных с размерами 70x90 мм, что позволяет применять предложенный датчик в самых различных системах транспортировки пучков на различных ускорителях. Большой коэффициент усиления пластин (10 ) и возможность их последовательного включения обеспечивают широкий диапазон измеряемых токов. В качестве усилителя с управляемым усилением может быть использована, например, микросхема, глубина измене- ; ния усиления которой составляет 50 дБ. Датчиком давления может служить обычный вакуумметр, широко применяемый на ускорителях, в качестве выходного сигнала может быть использовано напряжение, снимаемое с клемм стрелочного прибора.

Следует отметить возможность использования в качестве управляемого усилителя электронного умножителя на микроканальных пластинах, коэффициент усиления которого есть функция напряжения питания. В этом случае выход с датчика давления остаточного газа соединен через функциональньй преобразователь с управляющим входом источника питания электронного умножителя .

20

25

30

35

40

45

0

5

Функция 1 --- при линейном изменении давления Р и соответствующего выходного сигнала с вакуумметра обеспечивается функциональньм преобразователем, выполненным по классической схеме.

Предложение позволяет исключить зависимость выходного сигнала датчика от давления остаточного газа, а значит, в несколько раз повысить точность измерения интенсивности пучка ускрренных частиц, поскольку давление остаточного газа в тракте тран

пучка раз.

может изменяться

Изобретение позволит проводить бесконтактные количественные измерения интенсивности пучка в различных точках тракта транспортировки, что повышает надежность физических экспериментов и существенно облегчает по- иск неисправностей систем питания фокусирующих элементов тракта транспортировки пучка ускоренных частиц.

Формула изобретения

Бесконтактный датчик параметров ускоренного пучка заряженных частиц, (содержащий отражательный электрод.

электронный умножитель на микроканальных пластинах, соединенные с соответствующими источниками питания, токоприемник и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений интенсивности пучка, в него введены датчик давления остаточного газа, размещенный в рабочей области бесконтактного датчика, усилитель с управляемым коэффициентом усиления и функциональный преобразователь, причем вход усилителя соединен с токоприемником, выход усилителя соединен с регистрирующим устройством, выход датчика давления соединен через функциональный преобразователь с управляющим входом усилителя.

Изобретение относится к области ускорительной техники, а именно к технике измерения интенсивности пучков ускоренных частиц. Цель изобретения - повышение точности измерений интенсивности пучка. Бесконтактный , датчик параметров ускоренного пучка заряженных частиц содержит отражательный электрод, электронный умножитель на микроканальных пластинах, соединенные с соответствующими источниками питания, токоприемник и регистрирующее устройство. Для исключения зависимости выходного сигнала от, давления остаточного газа в рабочую область датчика введен датчик давления остаточного газа, усилитель с управляемым коэффициентом усиления и функциональный преобразователь. Сигнал с датчика давления поступает на функциональный преобразователь и далее на управляющий вход усилителя, Цри этом коэффициент усиления изменяется обратно пропорционально давлению. Вход усилителя соединен с токоприемником, а выход - с регистрирующим устройством. 1 ил. i (Л со Од СО о ас

Пу(он ионоВ

Составитель С.Кондратенко Редактор М.Циткина Техред М.ДКДЬ« .

з1к1з 6400/35 Тираж 730Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4