Спектрометр сильноточного пучказАРяжЕННыХ чАСТиц Советский патент 1981 года по МПК H01J49/00 G01T1/36 

(54) СПЕКТРОМЕТР СИЛЬНОТОЧНОГО ПУЧКА, ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Йзобрегение огносигся к области спек ромегрин заряженных частиц и может бы использовано для измерения энергетичейког о спектра импульсных сильноточных пучков заряженных частиц. Известен спектрометр заряженных частиц, содержащий поворотный JмaI нит, подключенный к источнику питания, и измеритель интенсивности повернутого пучка. Спектрометр работает за счет отклоняющего воздействия поперечного м нитного поля на движущиеся заряженные частицы И . Недостатками спектрометра являются необходимость коллимации пучков при измеренииспектра и невозможностьспектроме рии трубчатых пучков, а Такжебольшойвес прибора и расход потребляемой им энергии. Известно также устройство, содержащее диа4рагму, блок изолированных друг ог друга проводящих пластин, расположен ных нормально к падающему пучку и содш1енных с накопительными конденсатора ми и устройством считывания и измерения заряда J2J , Такое устройство работает за счет торможения и Термайиааций заряясеннь1Х частиц при прохождении их через пластины. Число частиц , термализовавшихся в каждой пластине, однозначно связано с их энергией, что позволяет по величине заряда, накопленного в каждой пластине, определить г ,энергетический спектр частиц. Однако при больших плотностях тока имеет место разрушение пластин изза высокой плотности выделения энергии при прохождении частиц; Целью изобретения является повьшения ние долговечности прибора. Цель достигается тем, что предпага&мый спектрометр состоит из двух блоков парал лельных пластин, расположенных под угл лом в к оси орибора. Пластины в блоках расположены так, что края пластин , обращенных к диафрагме, лежат в однсЛ плоскосгЕ, параллельной плоскости диафрагмы. .-з- 3.-. .7 Края ближайших друг к другу пласгин бл ков симметричны относительно оси спекгрометра , засстояние между ними должно быть не меньше размера щели диа4рагмы Угол наклона 0 , длина пласгин L и расстояние d связаны соотношением .s |При таком . расположении пласгин пучо заряженных часгиц падаег на пластины одного из блоков под углом к их поверх-. нбсти, что приводит, во-первых, к воз- . растанию ( в сравнении с нормальным падением пучка) доли частиц, ограженньпс вследствие процессов многократного рассеивания, во-вторых, к ум еньшению плотности падающего на поверхность пластин потока частиц. Увеличение доли отраженных частиц при Падении частиц под углом к поверхности пластины и уменьшение плотности Падающего тока за счет геометрического фактора гтриводит , к уменьшению плотности поглощаемой в с йастинах энергии. Наличие второго блока пластины, параллельного тому, на. который падает пучок, позвопяет отраженные частицы и тем самым измерять истинный спект;р частиц. На чертеже изображен предлагаемый спектрометр.. ./-.,Спектрометр состоит из объединенных в блоки наборов изолированных друг от друга пластин 1 и 2 , которые расположены под углом 0 к оси прибора, нако пительных конденсаторов 3, устройства сЧйТьтани 4, измерительного устр ойсгва 5 и диафрагмы 6.,. - . Спектрометр работает следующим об разом.; :- Пучок 7 зар«№:енных частиц проходит через щель Диафрагмы 6 и падает на блок пластин 1 под углом Q к поверхности первой пластины. Часть частиц поглощается в пластинах 1, а другая часть отражается и попадает на наббр пластин 2, Отраженные от пластин 2 частицы попадают на пластины 1 и т.д. до полного поглощения. Измеряя заряд с каждой ий пластин 1 и 2, можно по известным соотношениям восстановить энергетический спектр заряженных частиц УГОЛ наклона пластин 0 определяется их длиной L н размером щели диафрагмы . d t причем наименьшее значение это го угла должно обеспечивать однократн 5;4 рассеивание часгиц ог пластин 1 и 2, ,--аРС5,п 1 Для ТОГО, чтобы обеспечить поглощение частиц, оболее одного раза рассеянных 1т Ласгинами 1 и 2, необходимо при заданном,увеличивать длину пласгин. Например, спектрометр с Длиной пластин 20 см, выполненных из меди, и размером щели 2 см имеет минимальный угол© . . - mih.,,,-,.---.При измерении спектра электронного пучка с верхней х заницей 1 МаВ предлагаемый сПек рбметр допускает работу с пучками, у которых плотность тока в 4,5 раза больше, чем у известного. Иредлагаемьш спектрометр целесооб разно применять для измерения энергетического. спектра импульсных электронных потоков нано- и микросекундного диапазоЙОВ,:, ч-:;-;- - -- . - Формула изобретения. . Спектрометр сильноточного пучка заряженньЪс частиц, содержащий диафрагму, блок изолированных друг от друга Параллельных ггроводящих пластин, соединеннь1х с накопительными конденсаторами и устройством измерения заряда, отличающийся тем, что, с цельк) повышения долговечности прибора, в не ГЪ ёвТёДШ второй блок пластин, причем оба блока ШШстин расположены паралле- Йьноодин кдругому под углом к оси . спектрометра так,чтрбы края пластин, обращенных к диафрагме, были расположеньг вплоскости, параллельной плоскости диафрагмы, а края ближайших пластин блоЙШ расПбйШёйыШКшёгричтйо относительно оси спеКррбметра на расстоянии, Друг от Друга, не меньшем размера щели диафрагмы, причем угол 0 в зависимости от длины пластин L и расстояния d ограничен пределами., 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Герасимов А. И. ПТЭ, № 3, 1971, . 31. 2.Дергобузов К. А. и др. ПТЭ, N 1, 1975, с. 25 (прототип) .