Устройство для измерения энергетического спектра пучков заряженных частиц Советский патент 1984 года по МПК H01J49/00 G01T1/36 

Ht

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ПУЧКОВ ЗАРЯ- ЖЕШШК ЧАСТИЦ, содержащее систему пространственного разделения частиц "п"ло импульсам.токоприемников,''h емкостных ячеек памяти и регистрирующие устройства, о. т л и - дающееся тем, что, с целью измерения зависимости средней энергии спектра импульсных пучков заряженных частиц от времени , в устройство введен последовательный омический делитель, имеющий один заземлённый конец и не менее ''п'.' выводов, выводы делителя подключены через емкости ячеек памяти к соответствующим токоприемникам, а первый и последний выводы подключены к регистрирующим устройствам, причем величины сопротивлений плеч делителя выбраны прямо пропорциональными энергии частиц, попадающих на соответствующий данному плечу делителя токоприемник.<Л

ИТ

I t Изобретение относится к технике измерения энергетического спектра импульсных пучков заряженных частиц например электронов. Известны спект рометры, содержащие систему пространственного разделения заряженных частиц по импульсс1М и набор отдельных детекторов, например токоприемников, для регистрации пространстве но разделенных по импульсам заряжен ных частиц tljНедостатком такого устройства является невозможность измерения изменения спектра пучка во время импульса. Известен магнитный спектрометр импульсных пучков электронов, содер жащий систему пространственного раз деления частиц по импульсам, п токоприемников, емкостных яче ек памяти и регистрируквдие устройства С23. По сигналам ячеек памяти может быть получен интегральный за импуль энергетический спектр пучка: сигнал Ч ( Е) t-и. ячейки памяти, интегрирунщей в течение всего импульса ток 1-го токоприемника, имеет вид: ) (e.tloitde, (1) о где Я заряд электрона; Cj - емкость i-ой ячейки Е - область энергии электронов, регистрируемых I-M токоприемником; Ф(,€) - функция распределения электронов в пучке по энергии во времени; to - длительность импульса. Такой спектрометр не дает информации об изменениях энергетического спектра пучка во времени. Цель изобретения - измерение зависимости средней энергии спектра импульсных пучков заряженных частиц от времени в течение всего импульса Цель достигается тем, что в устройство введен последовательный оми ческий делитель,, имеющий один зазем ленный конец и не менее Vh выводов, выводы делителя подключены через емкости ячеек памяти к соответствукяцим токоприемникам, а первы и последний выводы подключены к регистрирующим устройствам, например осциллографам, причем величины сопротивлений плеч делителя выбраны прямо пропорциональными энергии час тиц, попадающих на соответствующий данному плечу делителя токоприемник На чертеже представлена блок-схе ма описываемого устройства. Устройство содержит систему 1 пространственного разделения электронов по импульсам. отдельных токоприемников 2, п ячеек 3 памяти емкостью С, устройство 4, регистрирующее сигналы ячеек памяти, последовательный омический делитель 5 () и регистрирующие устройства 6 и 7, например осциллографы. Величина сопротивления ... Rj 1-го плеча делителя, считая от заземленного конца,может быть выбрана как ...4R.otg. где 1; 1, 2,п ; йС--коэффициент пропорциональности;е,.- энергия электронов, регистрируемых 1-м токоприемником. Устройство работает следующим образом. При измерении энергетического спектра импульсного пучка электронов сигналы токоприемников 2 интегрируются в течение всего импульса емкостями С ячеек 3 памяти. Осциллограф б, подключенный к последнему выводу, делителя 5, . измеряет напряжение U(-fc) на всем делителе. Осциллограф 7, подключенный к первс у выводу делителя, измеряет напряжение U(t), определяемое общим током делителя, т.е. суммарньм током всех токоприемников. Энергетический спектр пучка может быть описан средней энергией 6(t), имекицей вид: E { { i|cje S( где e - область энергии электронов в пучке и дисперсией, имеющей вид: Ф(е,)еи|-Ё( ((Ц) По измеряемым осциллографами 6 и 7 напряжениям U(t) и (J,,(t) , снимаемым с делителя, средняя энергия пучка E(t) может быть определена как (tl,: (41 Дисперсия 6 определяетея так же, как (3), после окончания импульса 36234 по результатам измерения V(E), как 5If(E-|E -2 d - ( S Ч (Е) Таким образом, возможно получить зависимость средней энергии пучка Ь (t) от времени в течение импульса,.Q а также определить вид спектра для всего ютульса. Точность измерения определяется точностью изготовления токоприемни64 ков, делителя, погрешностями осциллографов, числом токоприемников и характером энергетического спектра электронов в пучке. Абсолютная погрешность измерення днсперсии не более ширины энергетического диапазона отдельного токоприемника. Изобретение может найти применение при измерении энергетического спектра в ускорителях заряженных частиц, в частности в икй1ульсных сильноточных электронных ускори,елях.