Способ регистрации заряженных частиц

 

Изобретение относится к технической физике и является усовершенствованием способа по авт.св. № 1340371. Целью изобретения является повышение точности регистрации . Для этого после выполнения первого измерения изменяют разрешающее время и проводят повторную регистрацию частиц в течение того же времени регистрации. Величину отсчета определяют из системы уравнений, куда подставляются полученные в ходе измерений значения. 1 ил.

СОЮЗ С ОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 01 Т 1/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 1 0 Ц.4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ч

>, й-А™1ФлжЕ Ф. У.:

So тр=Тф (61) 1340371 (21) 4789871/25 (22) 12.02.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А.Бонч-Бруевича (72) В.И.Маслов (53) 537.533.8(088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1340371, кл. 6 01 Т 1/36, 1985. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к экспериментальной методике ядерной физики и физики твердого тела и является усовершенствованием изобретения по авт.св. М 1340371.

Известен способ регистрации заряжен- ных частиц, при котором производят фоку- сировку и режекцию частиц путем воздействия на заряженные частицы электрическим полем фокусирующей и отклоняющей систем, для чего на отклоняющую систему подают постоянное и импульсное прямоугольное напряжение, величины которых удовлетворяют условию l uï! < Оп 1, где Оп — величина постоянного, à U — величина импульсного напряжения, причем постоянное и импульсное напряжения противоположного знака, при этом период следования импульсов Тс выбирают из условия Т > r, где r — рабочее время регистрирующе-анализирующего тракта. В этом способе принципиально устранены наложения в спектрометрическом тракте, а разрешающее время tp определяется по формуле

„„, Ж „„1746340 А2 (57) Изобретение относится к технической физике и является усовершенствованием способа bio авт.св. М 1340371. Целью изобретения является повышение точности регистрации. Для этого после выполнения первого измерения изменяют разрешающее время и проводят повторную регистрацию частиц в течение того же времени регистрации. Величину отсчета определяют из.системы уравнений, куда подставляются полученные в ходе измерений значения.

1 ил.

М

Ою где Тф — длительность фронта импульса режекции; $0 — ширина щелевой диафрагмы; $ — полное отклонение пучка на коллекторе.

Однако в данном способе возможна ошибка измерения, вызванная одновремен- Д ным приходом на детектор, вследствие ста- фь тистической флуктуации, двух или более . Ос, частиц в течение одного интервала разре- (ь шающего времени, т.е. возможны наложе- р ния частиц.

При относительно большой величине потока частиц и предельном времени разрешения укаэанные наложения могут привести к значительному искажению спектра.

Использование электронных режекторов для исключения этих наложений в указанном способе принципиально невозможно.

Известные вычислительные методы обработки искаженного спектра весьма сложны в применении и в данном способе регистрации неэффективны.

1746340

Целью изобретения является увеличение точности регистрации.

С этой целью в способе регистрации заряженных частиц по авт,св, N. 1340371 производят первое измерение, а затем изменяют разрешающее время, так как особенностью основного изобретения является возможность изменения этого времени, далее проводят повторное измерение в течение того же времени регистрации и определяют значение отсчета в и-м окне спектра $нист: из системы уравнений

Ь пн + $нист

Р 1 Ф

$нн,+ $нист

f (Sn„ Sn„) =0 (2) где $П и S n — отсчеты в и-м окне в первом и втором измерениях соответственно; $нн— отсчет наложений; 1($пн, $ ») = 0 — уравнение, связывающее наложения в первом и втором измерениях при изменении временного разрешения.

На чертеже приведен один из вариантов реализации способа.

Устройство содержит, установленные на одной оптической оси источник заряженных частиц 1, фокусирующую систему 2, отклоняющую систему 3, щелевую диафрагму

4 и детектор 5 частиц, электрически связан. ный с анализатором 6, источник 7 постоянного напряжения, соединенный с отклоняющей системой 3, и источник 8 постоянного напряжения и генератор 9 прямоугольных импульсов, соединенные с отклоняющей системой 3 через делитель 11 напряжения или непосредственно с помощью переключателя 10. Делитель 11 на пряжения служит для уменьшения амплитуды импульсов в К раэ (переключатель 10 в положении, указанном на чертеже) и соответственно изменяет временное разрешение в К раз. Первое измерение производится в соответствии с основным способом, при этом переключатель 10 находится в верхнем положении и импульсы поступают на систему 3, минуя делитель 11.

При повторном измерении переключатель

10 переводят в нижнее положение, тем самым подключая делитель 11.

Возможны также варианты варьирования временного разрешения путем изменения фронта импульсов (например, используя Обострители) или же — для случая основного способа — изменяя длительность импульса режекции.

В качестве пояснения рассмотрим наиболее распространенный случай пуассонов5 ского распределения частиц. Пусть временное разрешение изменяется в К раз, тогда имеем для второго окна спектра

f(S2p,S 2н) = S 2н К$2н = 0 и окончательно

10 «1 1+К

Ф

$2ист ($2+$2 ($2 — $2)). (3)

Из формулы (3) видно, что ошибка измереНИЯ СГ($2ист) В ОСНОВНОМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ОШИбкой измерения коэффициента "Ки 0(К). При

15 этом относительную погрешность измерения величины "K" д(К} = — — }-можно

К сделать значительно меньшей в сравнении, Д(,) Х

tp

Таким образом, способ позволяет получить большую точность измерений, как если бы истинное значение отсчета определялось иэ выражения

25 $2ист S2 (1 — Р ° тр) (4) где Р— величина потока частиц.

Для. реализации варьирования времени разрешения с высокой точностью удобнее всего изменять величину S в формуле (1), которая пропорциональна амплитуде импульса режекции.

Формула изобретения

СпОсоб регистрации заряженных частиц по авт.св. М 1340371, о т л и ч а ю щ и й35 с я тем, что, с целью повышения точности регистрации, изменяют разрешающее время, проводя повторную регистрацию частиц в течение того же времени регистрации и определяют значение отсчета в и-м окне

40 спектра $нист из системы уравнений

$пист + $нн

Sn = Snqcz + Snн ($пн>$нн ) где Sn u Sn — отсчеты в и-м окне спектра в первом и втором измерениях соответственно;

$нн — отсчет наложений; т($пн, $ нн) - 0 — уравнение. связывающее наложения в первом и втором измерениях при изменении разрешающего времени.

1746340

Составитель 8. Захаров

Техред М.Моргентал Корректор! С. Черни *

Редактор Г. Гербер

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

Заказ 2394 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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