Устройство для измерения параметров пучка заряженных частиц

 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках , работающих с пучками постоянного тока. Целью изобретения является повьшение чyвcтвитeJJьнocти устройства . Для этого в устройство введены дополнительные магнитные экрань 6 с равномерно расположенными на них об N а $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 НО Н 700

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

4 (ъ 1

10 г

Г

/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм из06Ретений и ОткРытий (21) 4024110j24-21 (22) 19.02,86! (46) 30.08.87. Вюл. 1) 32 (i2) Л,В.Ольховиков и В.В.Корешев (53) 621 ° 384,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 538617, кл. Н 05 Н 7/00, 13.08,74.

Авторское свидетельство СССР

N 1128757, кл. Н 05 Н 7/00, 28.07.83. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРА-.

МЕТРОВ ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках, работающих с пучками постоянного тока. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства. Для этого в устройство введены дополнительные магнитные экраны б с равномерно расположенными на них об1334405 мотками 7, размещенные на диаметрально противоположных сторонах и на одинаковых расстояниях относительно центра вакуумной камеры 8 с проходя- щим в ней пучком 9 заряженных частиц.Устройство также содержит феррозонИзобретение относится к ускорительной технике, а именно к устройствам измерения положения и тока пучка заряженных частиц,,и может найти применение в электрофизических установках, работающих с пучками постоянного тока.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства. 1р

На фиг,l и 2 приведена структурная схема устройства; на фиг,3 — схема управления; на фиг.4 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.5 чертеж дополнительного магнитного 15 экрана.

Устройство содержит феррозонды 1 с обмотками возбуждения 2 сигнальной

3, дополнительной обратной связи 4 и обратной связи 5, помещенные в до- 20 полнительные магнитные экраны 6 с равномерно расположенными на них обмотками. 7 и размещенные на диаметрально противоположных сторонах и на одинаковых расстояниях относительно 25 центра вакуумной камеры 8 с проходящим в ней пучком 9 заряженных частиц, общий электромагнитный экран 10 генератор 11 возбуждения, схему уп— равления 12, усилители 13, синхронные Зр детекторы 14, аналоговые ключи 15, усилители 16, интегрирующие элементы

17, схемы вычитания 18, деления 19, сложения 20, индикатор 21 тока, индикатор 22 положения, резисторы 23 обратной связи.

Схема.12 управления, приведенная на фиг.3, состоит из усилителя 24 мощности и генератора 25 модулирующих импульсов, 4Р

Устройство работает следующим образом.

Феррозонды 1 помещаются в дополнительные магнитные экраны 6 (фиг.5) с помощью которых модулируется маг- 45 ды 1 с обмотками 2 возбуждения, сигнальный 3, дополнительной обратной связи 4 и обратной связи 5, общий электромагнитный экран 10, генератор

ll возбуждения, схему 12 управления.

5 ил. нитное поле пучка 9, и в общий электромагнитный экран 10 для защиты феррозондов от внешних магнитных полей, Индукция в управляемых магнитных экранах 6 периодически с частотой определяемой схемой 12 управления, достигает насыщения, т.е. происходит модуляция его магнитной проницаемости.

На обмотки 2 возбуждения феррозондов 1 поступает с генератора 11 возбуждения ток с частотой f, При наличии магнитного поля пучка с сигнальных обмоток 3 феррозондов 1 снимается напряжение с частотой 2f, пропорциональное величине магнитного поля пучка. Со схемы 12 управления на обмотку 7 дополнительного магнитного экрана 6 поступают прямоугольные импульсы тока с периодически изменяющейся фазой (фиг.4а). При отсутствии тока через обмотки 7 дополнительных магнитных экранов 6 магнитное поле пучка 9 не достигает феррозондов 1 и с сигнальных обмоток 3 поступает напряжение шума (помехи). При наличии тока через обмотку 7 дополнительный магнитный экран 6 теряет свою магнитную проницаемость и магнитное поле пучка 9 достигает феррозондов l c сигнальных обмоток 3. которых снимают сумму сигналов, пропорциональных току пучка и шуму.

На выходе синхронных детекторов 14 (фиг.4б) при разомкнутой дополнительной обратной связи (обмотки 4 отключены) возникает напряжение в виде полезного сигнала и шума (помехи).

Сигналы помехи в интервалах времени, когда экранируется поле пучка дополнительным экраном 6 (нет тока в обмотках 7), выделяются аналоговыми ключами 15 (см. U фиг,4в), управ"

1334405 ляемыми от схемы 12 управления, усиливаются усилителями 16 и через интегрирующие элементы 17 поступают на обмотки дополнительной обратной связи 4, 5

При замкнутой дополнительной обратной связи на выходе синхронного детектора получают напряжение U (фиг,4), в котором помеха подавлена, так как глубина дополнительной обратной связи по помехе может быть более 100, а обратная связь по полезному сигналу (через резисторы 23 обратной связи и обмотки обратной связи 5) может быть на два, три порядка меньше. Избирательный усилитель должен иметь такую ширину полосы пропускания, чтобы сигналы с ферроэондов, промодулированные с частотой схемы управления, могли проходить через него без искажений. При выборе частоты схемы управления на

2-3 порядка ниже, чем частота генератора возбуждения, получение нужной полосы пропускания избирательного усилителя не представляет трудностей, 30

Формула изобретения

1. Устройство для измерения параметров пучка заряженных частиц, содержащее первичные преобразователи, выполненные в виде феррозондов, расположенных симметрично относительно оси канала транспортировки пучка, заключенные в общий электромагнитный экран и снабженные сигнальными обмот40 ками, .обмотками обратной связи и обмотками возбуждения, при этом сиг-. нальные обмотки соединены с входами избирательных усилителей, выходы которых соединены с входами синхронных

45 детекторов, выходы последних соединены с входами схем сложения и вычитания, выходы которых соединены с входами схемы деления, выход которой соединен с индикатором положения пучка, выход схемы сложения соединен с индикатором тока пучка, обмотки возбуждения соединены с генератором возбуждения и синхронными детекторами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены дополнительные магнитные экраны, располагаемые вокруг каждого феррозонда, выполненные в виде сердечников с обмотками возбуждения, схема управления, аналоговые ключи, усилители, интегрирующие элементы, обмотки дополнительной обратной связи, располагаемые на феррозондах, и резисторы обратной связи, при этом выходы синхронных детекторов соединены с входами аналоговых ключей и через резисторы обратной связи с обмотками обратной связи, управляющие входы аналоговых ключей соединены с одним из выходов схемы управления, другой выход которой соединен с последовательно включенными обмотками возбуждения дополнительных магнитных экранов, а выходы аналоговых ключей соединены с входами усилителей, выходы которых через интегрирующие элементы подключены к обмоткам дополнительной обратной связи.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что схема управления выполнена в виде генератора модулирующих импульсов и усилителя мощности, при этом выход генератора модулирующих импульсов соединен с входом усилителя мощности и с управляющими входами аналоговых ключей, а выход усилителя мощности подключен к обмоткам возбуждения дополнительных магнитных экранов, 1334405

1334405

HOOJ77EO 7

Составитель Е. Громов

Техр ед Л. 0лийнык

Редактор Н.Слободяник

Корректор М.Шароши

Заказ 3983/58

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4 г) Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5