Устройство для измерения эмиттанса пучка заряженных частиц Советский патент 1978 года по МПК H05H7/00 

так, wo число пропускающих и поглощающих участков равно 2N у шторки первой диафрагмы и 2(2N-I) - у второй, взаимное расположение прорезей в шторках одинаковое для обеих шторок и подчинено закону псевдослучайного кодирования при длине последовательности, равной N, при этом ширина отверстия для пропускания пучка в первой диафрагме равна Ndj, а во второй (2N-l)dj, где dj - ширина отдел1 ной прорези в первой шторке, а dj - во второй, причем N удовлетворяет соотношению -1, где п - целое число. На чертеже показано предлагаемое устройство (для упрощения и наглядности даны только две подвижные щторки вместо четырех, требующихся в общем случае). Измеритель эмиттанса пучка ионов, располагаемый-в вакуумном объеме, содержит два зкрана с неподвижными |Диафрагмами 1 и 2. Подвижные шторки, каждая со своей системой вырезов 3 и 4 располож-ены непосредственно перед диафрагмами. При этом в апертуре неподвижного окна 1 умещается N элементов, а в апертуре неподвижного окна 2 умещается (2N-1) элементов. Чем больше расходимость пучка, тем больше различие между линейными размерами апертур неподвижных окон. Цилиндр Фарадея 5 располагается на оси пучка и имеет такие размеры, что захватывает весь пучок ионов, прошедший через открытые окна. Измеритель эмиттанса пучка ионов содержит также систему поступательного перемещения шторок с Шагом, равным ширине одного выреза, датчики положения подвижных шггорок, а также анаЛОГО-Ш1ФРОВОЙ преобразователь, которые на чертеже не показаны. Измеритель эмиттанса пучка ионов работает следующим образом. После установки цилиндра Фарадея 5 в по.гюжение, в котором он захватывает весь пучок ионо вводят подвижные шторки. Последовательно перемещая подвижные шторки, производят замеры тока пучка, прошедшего через заданную конфигуравдю шторок. В общем случае цикл Включает N различных положений подвижной шторки в первой плоскости и (2N-1) положений подвижной шторки во второй плоскости. После этого процесс измерений может быть либо прекращен, либо повторен заново, для чего каждую шторку возвращают в ее исходное положение. Полное число искомых параметров эмиттанса пучка равно N, а полное число возможных измерений равно N(2N-1), т.е. намного больше. Из совокупности 2N-N измерений выбирают такие N измерений, которые обрабатываются на ЭВМ наиболее простым алгоритмом. Можно показать, что время: измерения эмиттанса пучка ионов при заданной точности измерений и прочих равных-условиях сокращается в раз по сравнению с известной системой. . Для этот коэффициент равен 1. Однако по мере увеличения N фактор преимущества возрастает, и при N 31 при измерении четъь рехмерной фазовой плотности пучка коэффициент вьшгрыша во времени измерений равен . Вторым преимуществом предлагаемого измерителя эмиттанса пучка ионов является то, что эффект дрейфа параметров эмиттанса пучков И01ЮВ, не изменяющий полной интенсивности пучка, приводит к меньшему разбросу измерений, чем тот, который имеет место в известной системе измерения эмиттанса пучка. Коэффициент выигрыша пропорвдонален {tT для каждой простра№ ственной координаты. При иэмере1ши четь рехмерной фазовой плотности для N 31 достигается фактор ослабления эффекта дрейфа эмиттанса пучков иогюв, равный эе (Л5)2 Э1, Формула изобретения Устройство для измерения эмиттанса пучка эаряжённых частиц, содержащее соосно расположенные на пути пучка две неподвижные диафрагмы с отверстиялда для пропускания пучка, систему сканирования пучка, выполненную в виде подвижных шторок, расположенных на плоскостях диафрагм и снабженных механизмами поступательного перемещения шторок в плоскости диафрагм, и цилиндр Фарадея, выход которого подключен к схеме регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерений, обе шторки имеют по несколько сквозных прорезей так, что чисЛо пропускающих и поглощающих участков равно 2N у шторки первой диафрагмы и 2{2N-1) - у второй, взаимное расположение прорезей в шторках одинаково для обеих шторок и подчинено закону псевдослучайного кодирования при длине последовательности, равной N, при этом ширина отверстия для пропускания пучка в первой диафрагме равна Nd, а во второй (2N-I)d2, где dj - ширина отдельной прорези в первой шторке а dj - ширина отдельной прорези во второй шторке, причем N удовлетворяет соотношению где п.- целое число. Источники информации, принятые во внимание при экстертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 405185, кл. Н05 Н 7/00, 1971. 2.Баталии В. А. и др. Устройство для измерения эМигганса пучка ускоре.нных ионов. ИТЭФ, М., препринт 1973.