Устройство для измерения энергетического спектра пучка заряженных частиц Советский патент 1984 года по МПК H01J49/44 

Изобретение относится к технике измерения энергетического спектра импульсных пучков заряженных частиц например электронов. Известны спектрометры, содержащие систему пространственного разделения заряженных частиц по импуль cciM и набор детекторов, например токоприемников, для регистрации пространственно разделенных по импульсам заряженных частиц fill. При включении между токоприемниками и запоминающими емкостями ключевых элементов .0 помсмцью такого спектрометра можно измерить зависимость-; энергетического спектра пуч(ка от времени Г23. Однако, во-первых « большое число токоприемников усложняет спектрометр,г во-вторых он не дозволяет получить полную информацию о зависимости спектра от времени за один импульс ускорителя. Известен магнитный спектрометр импульсных пучков электронов, содер жащий набор токоприемников, набор емкостных ячеек памяти и регистрирующие устройства Г2 3. По сигналам ячеек памяти может быть получен за интегральный импуль энергетический спектр пучка. Сигнал {E) i-й ячейки памяти, интегриру ющей в течениевсего импульса ток (-го токоприемника, имеет вид )1(. q, - заряд здектрона Cf- емкость .i-й ячейки; Е-- область энергии электронов регистрируемых нм токоприемником;f(B,t| - функция распределения элек тронов в пучке по энергии &о времени; длительность импульса Такой спектрометр1 не дает информации об изменениях энергетического спектра пучка во времени Целью изобретения является измерение временной зависимости основны параметров энергетического спектра икшульсного пучка зар 1жениых частиц в течение всего импульса. Поставленная цель достигается тем что в предлагаемое устройство введены два последовательных сжичес ких делителя, каждый из которых име ет по заземленжжу концу и ряд выво дов, и два измерителя отношений эне гетических сигналов. Выводы двух де лителей связаны с токоприемниками, разделенными на две группы, и подключены к измерителям отношений аак что входы измерителей отношений соответственно подключены к незаземл&ннам концам делителей и к их первым незаземленным выводам, а выходы измерителей отношений подключены к регистрирующим устройствам. При этом величины сопротивлений плеч одного делителя выбраны прямо пропорциональными средней энергии частиц, попадающих на подключенный к данному плечу делителя токоприемник, а величины сопротивлений плеч другого делителя пропорциональными квадрату этой энергии. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит магнитную систему 1 пространственного разделения электронов по импульсам, набор токоприемников 2, измерители 3,4 отношений электрических сигналов и осциллографы 5, б. Токоприемники разделены на две группы, одна из которых подключена к выводам делителя 7 (R,-R)f а другая - к выводам дедктеля 8 ( Величина сопротивления ,,., -го плеча делителя 7 может быть выбрана как , а величина сопротивления ..,R-: 1-го плеча делителя в как где ot и - коэффициенты пропорциона.льности; tj - средняя энергия электронов, регистрируемых i-м токоприемником. Устройство работает следукщим образсян. При измерений энергетического спектра импульсного пучка электронов магнитная система 1 разделяет электроны f пространстве по импульсгм. Разделённые в пространстве электроны регистрируются токоприемниками 2, Напряжения ц() и V(t) на незаземленных концах делителей подаются на входы измерителей отношений 3 и 4 соответственно. Напряжения Ш) и Vj (t) на первых незаземленных выводах делителей также подаются на входы измерителей отношений 3 и 4, С выходов измерителей отношений 3 и 4 сигналы подаюфся на осциллографы 5 и 6, Основными параметрами энергетического спектра пучка являются средняя энергия f(t) и дисперсия ) , e((e,t/org(,t)cje; (g,t)(i).(t)fcJg i-CMicfe, По измеряемым осциллографами 5 и б сигналам измерителей о-лношений

3623437 4

3 и 4 средняя энергия I() можетТочность измерений определяется

быть определена какточностью ийгото:вления токоприемни и (t|ков, делителей, погрешностями иэмеf(t|s ,рителей отношений электрических сиг1 Unit)налов делителей и осциллографов,

у... - е токоприемников и характером а дисперсия 6(i) может быть опреде- 5 „ спектра электронов

лена какв пучке. Абсолютная погрешность иэy.(t| U(t) мерения дисперсии не более ширины Z

А (t)E- -тттг;- ТГ7ГГ Ь/энергетического диапазона отдельно1 Vj(t| lUjttI 11in токоприемника,

Таким образом, возможно измерениение при измерении энергетического

зависимости основных параметров пуч-спектра в ускорителях заряженных

ка; дисперсии«и средней энергии отчастиц, в частности в импульсных,времени.сильноточных электронных ускорителях.

Изобретение может найти прймене

..- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее систему пространственного разделения частиц по импульсЕ1М, набор токоприемников и регистрирующие устройства, от л и-чающееся тем, что, с целью измерения временной зависимости основных, параметров энергетического спектра импульсного пучка, в устрой-'ств'о введены два последовательных омических делителя, кажда!й из которых имеет по заземленному концу и ряд выводов, и два измерителя отношений электрических сигналов делителей, причем выводы двух делителей связаны с токоприемниками, разделен- нкми на две группы,, и подключены к измерителям отношений так, что входы измерителей отношений соответственно'подключены к незаэемленным концам делителей и к их первым незаземленным выводам, а выходы измерителей:отношений подключены к регистрирующим устройствам, причем величины сопротивлений пЛеч одного Делителя выбраны прямо пропорциональными средней энергии частиц, попада!ощих на подключенный к данному плечу дели- о теля токоприемник, а величины сопро- ,^ тивлений плеч другого делителя - пропорциональными. С S(Лквадрату, этой энергии.jjwi^