ДАТЧИК ТОКА ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ Советский патент 1969 года по МПК H05H7/04 

Изобретение относится к вспомогательному оборудованию ускорителей.

В известных датчиках тока пучка заряженных частиц, использующих индукционный принцип, имеется обмотка, позволяющая производить замер величины тока. Наличие переменных полей создает наведенные фоновые Э.Д.С., снижающие точность измерения полезного эффекта.

Предлагаемый датчик позволяет добиться удовлетворительной компенсации помех, возникающих в результате взаимного наложения следующих трех идеализированных частных случаев наводок.

Обмотка, расположенная равномерно по окружности сердечника (фиг. 1), представляет собой виток, на котором наводится э.д.с., пропорциональная потокосцеплению этого вигка с составляющей паразитного переменного магнитного поля, нормальной к плоскости сердечника.

Величина потокосцепления пропорциональна площади витка, т. е. квадрату радиуса г сердечника. Для уменьшения э.д.с. помехи от нормальной составляющей потока следует использовать сердечник возможно меньшего диаметра и наматывать сигнальную обмотку бифилярно по отношению к паразитному потоку (фиг. 2). Такая обмотка по отношению к переменному потоку Н эквивалентна очень тонкой сосредоточенной обмотке.

Паразитный переменный равномерный поток параллелен плоскости сердечника. При взаимном положении сосредоточенной обмотки и потока Я, показанном на фиг. 3, на вторичной обмотке будет наводиться э.д.с. помехи. Эта э.д.с. будет равна нулю в следующих случаях:

сосредоточенная сигнальная обмотка располагается параллельно по отношению к потоку

сигнальная обмотка состоит из двух сосредоточенных обмоток, расположенных по диаметру сердечника;

сигнальная обмотка намотана равномерно по сердечнику, а ее вывод образует компенсирующий виток для составляющей потока, перпендикулярной плоскости сердечника.

Еще одним источником помех является пространственная неравномерность переменных магнитных полей. Под воздействием неравномерного переменного магнитного поля в сердечнике возникает поток Ф , складывающийся с потоком, наводимым измеряемым током Ф / .

Чтобы скомпенсировать э.д.с. от потока Ф„, на сердечнике по его диаметру располагаются две дополнительные сосредоточенные обмотки, включаемые встречно одна по отношению к другой. Поток Ф/ одинаков во всех сечениях сердечника, и поэтому наводимые им в компенсационных обмотках э.д.с. уравновешивают друг друга. Поток Ф„ возникает из-за неравенства эквивалентных м.д.с. в левой и правой половинах сердечника.

Если обмотки располагаются по отношению к возмущающему полю, то э.д.с. компенсационных обмоток будут уравновешивать друг друга. Компенсационные обмотки включаются последовательно с сигнальной обмоткой, после чего вращением датчика вокруг оси тора достигается наилучшая компенсация э.д.с. помехи.

Предмет изобретения

Датчик тока пучка заряженных частиц, состоящий из тороидального сердечника и обмотки, размещаемой на сердечнике, отличающийся тем, что, с целью уменьщения влияния фоновых помех, вызываемых переменными полями, на тороидальном сердечнике расположено четное число дополнительных обмоток, включенных встречно одна относительно другой и последовательно с основной измерительной обмоткой.

fa&.l

Г- i

Фаг.«