Способ автоматической фокусировки импульсного пучка заряженных частиц

 

Изобретение относится к средствам фокусировки пучков заряженных частиц в разрядных приборах с вводом объектов или материалов, подлежащих воздействию пучка с целью их исследования или обработки, в частности, в импульсных линейных ускорителях электронов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Для этого регистрируют амплитуду акустического сигнала от образца на расстоянии от места фокусировки, которое акустическая волна проходит за время, большее длительности импульса пучка заряженных частиц, и регулирующее воздействие задают в зависимости от наибольшей величины амплитуды зарегистрированного акустического сигнала . 2 ил. сл

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

» «

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739043/25 (22) 19.09.89 (46) 30.11.91. Бюл. N. 44 (71) Харьковский государственный университет им.А.М, Горького (72) А.С.Азаров, В.Ф.Боржковский, В.С.Соловьев и Н.Г.Стервоедов (53) 621.384 (088.8) (56) Патент Японии

N -52-34340, кл. Н 01 J 37/21, 1977, Авторское свидетельство СССР

N 940260, кл. Н 01 J 37/24, 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ ИМПУЛЬСНОГО ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к средствам фокусировки пучков заряженных частиц в разрядных приборах с вводом объектов или материалов, подлежащих воздействию пучка с целью их исследования или обработки, в частности, в импульсных линейных ускорителях электронов, Цель изобретения — повышение помехаустойчивости.

На фиг.1 приведена схема системы автоматической фокусировки; на фиг.2 — график зависимости амплитуды сигнала с акустического датчика от обратной величины радиуса пучка.

Система автоматической фокусировки импульсного пучка заряженных частиц содержит дуплет квадрупольных магнитных линз 1, образующих фокусирующую линзу, регулируемый источник 2 питания линз 1, экстремальный регулятор 3, включенный.. Ж„„16953У7 А1 (51)з G 21 К 1/08, Н 01 J 3//21 (57) Изобретение относится к средствам фокусировки пучков заряженных частиц в разрядных приборах с вводом объектов или материалов, подлежащих воздействию пучка с целью их исследования или обработки, в частности, в импульсных линейных óñêîрителях электронов. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Для этого регистрируют амплитуду акустического сигнала от образца на расстоянии от места фокусировки, которое акустическая волна проходит за время, большее длительности импульса пучка заряженных частиц, и регулирующее воздействие задают в зависимости от наибольшей величины амплитуды зарегистрированного акустического сигнала. 2 ил, между выходом пикового детектора 4 и входом регулируемого исто Гника 2, усилитель а

5, включенный между выходом акустическо- О, го датчика 6 и входом пикового детектора 4.

Акустический датчик 6 конструктивно размещен на образце 7 на расстоянии от места фокусировки пучка заряженных частиц, время прохождения которого акустической вол- Q ной превышает длительность импульса 4 пучка заряженных частиц, Способ ввтоивтичвскои фокусировки Вйв осуществляется следующим образом, ° вввви

Пучок электронов импульсного ускорителя электронов фокусируют электромагнитным полем линз 1 на образце 7. В последнем возникает термоупругая акустическая волна, которая, достигнув датчика 6, через интервал времени т, необходимый для прохождения акустической волной от места фокусировки пучка на образце 7 до

1695397 месга крепления на нем акустического датчика 6, преобразуется последним в электрический сигнал, амплитуда которого фокусируется пиковым детектором 4.

Сигналы пикового детектора 4 анализиру- 5 ются экстремальным регулятором 3, работа которого основана на принципе градиентного поиска макси. ума. В результате экстремальный регулятор 3 вырабатывает сигнал управления регулируемым 10 источником 2 питания акой, чтобы фокусирующее электромагнитное поле, создаваемое фокусирующей линзой 1, имело значение, соответствующее максимальному значению амплитуды акустического 15 сигнала, снимаемого с датчика 6, которое соответствует MviHltMéëüíoìó радиусу пучка электронов. Таким образом, корректировка величины электромагнитного поля фокусирующи>: линз 1 производится толь- 20 ко после очередной посылки ускорителя и спустя интервал времени г.

Пример. В качестве образца использовал л медную пластину размерами

100х100х5 мм ", 25

Величина энергии электронов пучка

F e = ЗО Мэ В; величина тока пучка в импульсе 4; л =4 мА; длительность импульсной посылки ускорителя ти = 1,5 мкс; скважность 30 импульсных посылок ускорителя Q=1,3 .10 .

Была снята экспериментальная зависимость амплитуды электрического сигнала, г;олученного с акустического датчика, от вели ины радиуса пучка (фиг,2), позволяющая 35 задать динамические характеристики устройства автоматической фокусировки.

Пучок фокусировали в центре образца, а датчик крепили на краю образца на таком расстоянии от центра, чтобы время прохождения акустических волн в меди от центра образца к датчику превышало длительность импульсной посылки ускорителя, т.е, расстояние между центром образца и датчиком превышало 5,325 мм.

Формула изобретения

Способ автоматической фокусировки импульсного пучка заряженных частиц, заключающийся в регистрации величины параметра взаимодействия фокусируемого излучения с образцом и регулировании фокусирующего электромагнитного поля в зависимости от зарегистрированной величины,отличающийся тем,что,с целью повышения помехоустойчивости, в качестве параметра взаимодействия используют амплитуду акустического сигнала от образца при его взаимодействии с пучко. заряженных частиц и устанавливают величину фокусирующего электромагнитного поля, соответствующую наибольшей величине амплитуды регистрируемого акустического сигнала, причем регистрацию акустического сигнала от образца производят на таком расстоянии от места фокусировки пучка, при котором время прохождения акустической волны от места фокусировки до места регистрации превышает длительность импульса пучка заряженных частиц.

1/ (сн ) Qva,2

Редактор А,Лежнина

Заказ 4167 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

A (пав еу

Составитель К.Кононов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова