Способ определения плотности частиц в пучке Советский патент 1977 года по МПК H05H7/00 

1

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для определения параметров пучков частиц.

Известен способ определения плотности частип в пучке, заключающийся в том, что в пучок помещают перемещаемые и пеобновляемые в процессе измерения вещества в виде детекторов частиц, в которых по взаимодействию атомов вещества с пучком регистрируют координаты частиц в пучке и плотность частиц.

Однако этот способ не позволяет определять плотность частиц в пучке при высоких интенсивностях пучка.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ, использующий для сканирования пучка перемещаемое вещество и регистрацию продуктов взаимодействия частиц пучка с атомами вещества посредством детекторов, расположенных вне пучка. Это обеспечивает возможность определения плотности пучков высокой интенсивности (более 100 мкА). По этому способу в качестве вводимого в пучок обновляемого в процессе измерения вещества применяют перемещаемую поперек пучка тонкую струю газа.

Недостаток этого способа состоит в том, что при сканировании определяется дифференциальное распределение в одном направлении, проинтегрированное в перпендикулярном направлении.

Цель изобретения - определение дифференциального распределения плотности частиц в пучке по его сечению при работе на пучках высокой интенсивности (более 100 мкА).

Это достигается тем, что по предлагаемому способу обновляемое вещество пропускают

через пучок в.виде неподвижной плоской струи и измеряют плотность продуктов взаимодействия пучка с атомами струи, а также определяют координаты точек их возникновения в струе и по ним судят о плотности частиц.

Использование обновляемого вещества неизменного положения, вводимого в пучок в виде плоской струи, обеспечивает выполнение условий для измерения плотности частиц

в пучках высокой интенсивности; малые количества вещества в вакууме пучковода, обповляемость вещества, удаление тепла из пучка.

С помощью системы детекторов, расположенных вне пучка, измеряют плотность продуктов взаимодействия пучка с атомами струи, которая пропорциональна плотности частиц в пучке, а также регистрируют координаты траектории движения этих продуктов, выделяют направления их полета п опреде

ляют координату точки их возникновения в струе.

Для регистрации продуктов взаимодействия пучка протонов со струей в качестве детектора частиц можно использовать систему четырех бесфильмовых искровых камер.

Система четырех камер позволяет определять направление движения частиц и восстанавливать координату точки образования продуктов взаимодействия в струе.

Запуск камеры можно осуществлять с помощью сцпнтилляционного счетчика, расположенного на выходе (или входе) системы камер. Импульсы от камер поступают в систему считывания, затем через устройство связи с ЭВМ на вход в ЭВМ. Соответствующая программа обработки выдает результат в виде координаты точки в струе газа и числа частиц, вылетавших из этой точки. Этпх данных достаточно для нахождения пространственного распределения плотности частиц в пучке.

В качестве струи вещества можно использовать вещество, сцинтиллирующее под действием частиц в пучке (например, плоскую

тонкую струю жидкого сцинтиллятора, такого как стирол с соответствующими добавками). С помощью электроннооптических преобразователей можно получить информацию о координате точки свечения и интенсивности свечения в струе, а тем самым и о распределении плотности частиц в пучке.

Формула изобретения

Способ определения плотности частиц в пучке, заключающийся в регистрации продуктов взаимодействия пучка с атомами вещества, обновляемого в процессе измерения, с помощью детекторов, расположенных вне пучка,

отличающийся тем, что, с целью обеспечепия возможности определения дифференциального распределения плотности частиц в пучке по его сечению, обновляемое вещество пропускают через пучок в виде неподвижной

плоской струи и измеряют .плотность продуктов взаимодействия пучка с атомами струи, а также определяют координаты точек их возникновения в струе, по которым судят о плотности частиц.