УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИЙ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ Советский патент 1970 года по МПК G06G7/48 

Предлагаемое устройство относится к области аналоговой вычислительной техники. Известно устройство для определения траекторий заряженных частиц в декартовой системе координат, содержащее электролитическую ванну, подвижную зондовую головку в качестве датчика поля и счетно-решающее устройство. В известных устройствах имеются для считывания составляющих градиента потенциала две пары зондов, между которыми при погружении их в электролит образуется сильно выраженный мениск, вносящий в исследуемое поле неустранимые искажения. Кроме того, имеют место существенные погрешности, обусловленные неточностью юстировки зондовой системы (зонды должны быть расположены на строго фиксированных расстояниях друг от друга в вершинах квадрата с диагоналями, строго параллельными координатным осям). Наличие менисков и неизбежные погрешности в расстановке зондов ведут к неустранимым погрешностям в измерении, которые интегрируются по длине траектории в процессе решения и могут, в ряде случаев, привести к значительным искажениям результата. Зонды 1 ориентируются вдоль прямой, параллельной любой из координатных осей (в дальнейшем изложении - оси х). Сигналы Ф1 и срз, снимаемые с зондов, подаются одновременно на два блока счетно-решающего ycTpoiicTBa, первый из которых вычисляет составляющую градиента потенциала вдоль оси: .v (. У) 1 (ф2-ФО а второй - потенциал в данной точке ноля Ср(А-, у) А, , где AI и AZ - константы, Е . - составляющая градиента потенциала по оси х. Указанные величины являются исходными для интегрирования уравнений двилсения, которые теперь записываются в виде: (, )) lr,| (х, у)т. е. для вычисления скорости вдоль оси у используется закон сохранения энергии.

фор1мируются сигналы, пропорциональные скорости и координате х.

Сигнал, пропорциональный Ф(А , у), подается на функциональный блок 4, на второй вход которого поступает сигнал с выхода интегратора 2. В блоке 4 осуществляется вычисление скорости dyldt в соответствии с правой частью второго уравнения системы (2). Интегрирование сигнала, продорционального dyldt, определяет текущую координату у. Результаты интегрирования, пропорциональные расчетным координатам зондовой головки 5, иостунают на разностные схемы 6 и 7, где они сравниваются с напряжениями, пропорциональными текущим координатам (х, у зондовой головки. Сигналы рассогласования бл и бг/ через сервоусилители управляют моторами 10 и 11, перемещающими зондовую головку Б электролитической ванне 12 по траектории,

подобной траектории заряженной частицы. Перемещение зо-ндовой головки регистрируется на листе бумаги с помощью пантографа.

Предмет изобретен,и я

Устройство для определения траекторий заряженных частиц в декартовой системе координат, содержащее электролитическую ванну,

подвижную зондовую головку в качестве датчика поля и счетио-рещающее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности считывания информации с поверхности электролита, в нем зондовая головка выполнена в виде двух электродов, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга и ориентированных вдоль одной из координатных осей, причем электроды подключены соответственно к блоку вычисления составляющей градиента потенциала вдоль выбранной оси и к блоку вычисления потенциала в данной точке.