Устройство для контроля неравномерности распределения плотности тока импульсного пучка заряженных частиц Советский патент 1983 года по МПК H01J47/06 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТОКА ИМПУЛЬСНОГО ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ 358 ние времени обработки результатов измерения контролируемого параметра. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве датчики плотности тока пучка соединены с накопительными конденсаторами и встречно включенными диодами схем выявления знака отклонения, причем катоды диодов через аналоговые ключи подсоединены к конденсатору верхней границы среднего значения, который соединен с датчиком Среднего значения плотности тока пучка и вторая обкладка которого подключена к конденсатору нижней границы среднего значения и через аналоговый ключ - к анодам встречных диодов, асо второй обкладкой накопительного конденсатора соединен резистор, подключенный к входу усилителя, выход которого связан с входами триггеров ячеек сдвигового регистра, подсоединенного чеоез схему пеоезаписи и схему управления к регистрирующему знакопечатающему устройству. На чертеже представлена схема описываемого устройства. Устройство содержит датчики 1 плот ности тока, датчик 2 среднего значения плотности тока, схемы 3 выявления отклонения, включающие в себя накопительный конденсатор ч, резистор 5, диоды 6, 7 и усилитель 8, накопительные конденсаторы нижней границы 9 и верхней.границы 10, схему 11 управления и аналоговые ключи 12, триггерные ячейки 13 и сдвигового регистра 15 схему перезаписи 16, схему 17 управ-, ления знакопечатающей машиной (ЗПМ) 18 и схему 19 измерения абсолютного значения. Устройство работает следующим образом. Сигналы датчиков 1, представляющих собой генераторы тока, интегрируются на накопительных конденсаторах Л схем 3 выявления отклонения, так что результирующее напряжение на конденсаторах пропорционально величине токов датчиков 1. От датчика 2 среднего значения на конденсаторе 9 нижней границы среднего значения устанавли вается напряжение (Ucp-«A)cP конденсаторе (9 и 10) верхней границы среднего значения ()0p) , где сЛзаданная в относительных единицах неравномерность плотности тока пучка заряженных частиц. Соотношение величин емкостей конденсаторов (9 Ю) и конденсатора 4, пропорционально соотношению площадей датчика 2 и датчиков 1. По окончании импульса тока гпучка схемой 11 управления открываются ана-, логовые ключи 12, которые подсоединяют аноды диодов 6 и катоды диодов 7 схем 3 выявления отклонения соответственно к электродам конденсаторов (9, 10) верхней границы среднего значения, и конденсатора 9 нижней границы среднего значения. Если напряжение накопите|1ьного конденсатора (Uj.), то диоды 6 и 7 зakpыты и управляющие токи конденсаторов 9, 10 и i не текут. Если U(UjNp+ -KrtJcp), то в момент срабатывания айалоговых ключей 12 открывается диод 6 и начинается перераспределение зарядов конденсаторов k и (9, ТО), в результате которого напряжение на них сравнивается. Уравнивающий ток вызывает появление на резисторе 5 импульса перезаряда положительной полярности. При и и р-тЛ1(,,р открывается диод 7 и импульс на резисторе 5 имеет другую полярность. После прохождения усилителя 7 импульс перезаряда перевора вает в зависимости от своей полярности либо триггер 13, либо I ячейки сдвигового регистра 15 что ознацдет уход плотности тока в контролируемои точке от среднего значения на величину заданного порогового значения (f-. Поскольку величина емкостей конденсаторов (9 и 10) значительно превышает емкость конденсатора i, то погрешности перезаряда с коммутацией на общую цепь конденсаторов (9 и 10) около среднего значения не превышающих заданных. Зафиксированные в триггерных ячейках регистра 15 состояния контролируемого параметра сдвигаются со скоростью печатания ЗПМ 18 в схему перезаписи 1б, при помощи которой схема 17 управления ЗПМ обеспечивает печатание знака положительного отклонения (например, +) при превышении плотности тока его среднего значения, и знака отрицательного отклонения (например, -) при значениях плотности тока, меньших среднего. При сохранении контролируемой величины в пределах заданного порогового уровня печатается знак нормы (например. О). Таким образом, по окончании работы сдвигового регистра, на ленте ЗПМ регистрируется карта отклонений распределения плотности тока пучка от среднего значения с необходимой точностью. Схема 19 измерения фиксирует среднее значение плотности тока пучка по абсолютной величине. Предлагаемое устройство позволяет одновременно (за один импульс ЭФУ) контролировать до 300 точек сечения пучка и с учетом скорости печатания знаков, например, электроуправляемой машиной ЭУМ-Ц6 получать карту отклонений приблизительно за 1 мин, вместо десятков минут на существующих устройствах из-за необходимости получения контролируемого параметра после предварительной математической обработки результатов измерения., Формула изобретения Устройство для КОНТР9ЛЯ неравномерности распределения плотности тока импульсного пучка заряженных частиц, содержащее датчики, накопительные конденсаторы, усилители, схему управления, коммутирующие и измерительные устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения пространственного разрешения и сокращения времени обработки результатов, датчики плотности тока пучка соединены с накопительными конденсаторами и ветречно включенными диодами схем выявле:Ния знака отклонения, причем каУоды диодов через аналоговые ключи подсоединены к конденсатору верхней границы среднего значения, который соединен с датчиком среднего значения (плотности тока пучка и вторая обкладка которого подключена к конденсатору нижней границы среднего значения и через аналоговый ключ - к анодам встречных диодов, а с второй обкладки накопительного конденсатора соединен резистор, подключенный к входу усилителя, выход которого связан с входами триггеров ячеек сдвигового регистра, подсоединенного через схему перезаписи и схему управления, к регистрирующему знакопечатающему устройству. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Контроль и изучение параметров пучка заряженных частиц. Атомиздат, 1973, с. IT. 2.Авторское свидетельство СССР If k2kQS6, кп. Н 05 h 7/00, 197t.