Устройство для трассировки магнитного поля Советский патент 1979 года по МПК G01R33/02 

1

Изобретение относится к области экспериментальной физики частиц высоких энергий и может быть использовано при конструировании магнитных спектрометров.

Магнитные поля широко используются для определения импульсов заряженных частиц. В последние годы в экспериментальной физике частиц высоких энергий в связи с необходимостью резкого увеличения геометрической светосилы установок используются магниты с сильно неоднородными полями. Для определения импульса частицы по точкам ее траектории, лежащим внутри или вне магнитного поля, необходимо знать топографию этого поля. Обычно измерение топографии поля производится с помощью датчиков Холла, датчиков ядерного резонанса и других устройств, позволяющих определять значение поля в отдельных точках.

В случаях определения импульса частицы по точкам траектории, лежащим вне магнитного поля, нет необходимости иметь детальную информацию о топографии поля. В этих случаях для калибровки поля с успехом используется метод гибкой нити с током. В этом методе тонкая гибкая нить с током, натянутая с известным натяжением, проходит через области магнитного поля, в которых измеряются координаты траектории частицы. Ток в нити и ее натяже2

ние однозначно определяют импульс частицы, по траектории которой располагается нить.

Известно устройство для трассировки магнитного поля, содержащее токопроводящую нить и системы измерительных линеек для отсчета координат точек пересечения нити с измерительными линейками.

Недостатком устройства является визуальный отсчет оператором координат пересечения питью делений измерительных линеек. Для точного знания топографии магнитного поля необходимо снять несколько десятков тысяч точек, а так как на снятие одной точки затрачивается 1-2 мин, то полная топография магнитного поля определяется в течение нескольких дней.

Целью изобретения является автоматизация процесса измерений и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, чтоизмерительные линейки снабжены подвижными каретками, на которых установлены устройства слежения за положением нити, а каретки соединены с устройствами отсчета координат кареток относительно измерительных линеек.

Функциональная схема устройства показана на чертеже.

Нить i с ч оком, закрепленная в точке 2, ..проходит через магнитное поле 3, ролик 4 и натягивается грузиком 5. Измерительные линейки 6 снабжены каретками 7 с устройствами 8 отсчета координат кареток, которые следят за положением нити с током относительно линеек 6. Устройства 8 измеряют координаты кареток 7 на линейках 6 и значения этих координат направляют либо в автоматический регистратор 9, либо в цифровую вычислительную машину (ЦВМ). Ролик 4 установлен на каретке 10, перемещаемой с помощью привода И по линейке 12.

Работа устройства осуществляется еледующим образом.

Привод 11 перемещает с заданной скоростью каретку 10 с роликом 4 по линейке 12. Ролик 4 перемещает нить 1 с током. Каретки 7, двигаясь по линейкам 6, следят за нитью с током. В заранее определенные моменты времени или через заранее определенные интервалы времени, или по команде ЦВМ координаты кареток 7, определяемые устройствами 8, отсчета координат кареток,

рс111стрпруются автоматическим регистратором 9.

Отличительной конструктивной особенностью предлагаемого устройства является использование в нем отсчетных линеек с автоматическим отсчетом координат места пересечения нити, несущей ток, с линейкой, что позволяет одному человеку измерять до 30-60 точек в минуту.

Формула изобретения

Устройство для трассировки магнитного поля, содержащее токопроводящую нить и системы измерительных линеек для отсчета координат точек пересечения нити с измерительными линейками, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса измерений и повышения точности измерений, измерительные линейки снабжены подвижными каретками,на которых установлены устройства слежения за положением нити, а каретки соединены с устройствами отсчета координат кареток относительно измерительных линеек.