Устройство для определения состава солнечного ветра
ш 339226
Свез Советских
Социалистических республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 19.01.70 (21) 1395960/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 0501.75. Бюллетень № 1
Дата опубликования описания 12.04.75 (5l) М. Кл. б Olt 1/17
Государственный комитет а;авета Министров СССР ,йо делам изобретений
-. и открытий (53) УДК 539.1.075 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. В. Поленов, Б. И. Хазанов и О. Л, Вайсберг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА
СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
Изобретение относится к устройствам для определения параметров потоков заряженных частиц.
Одной из важных задач в экспериментальной ядерной физике и геофизике является определение состава потоков заряженных частиц и вклада различных компонентов в общий поток, например, в солнечном ветре. В солнечном ветре, помимо протонов, содержатся ионы различных элементов (однозарядные и двухзарядные ионы гелия, ионы кислорода и т. д.) . .Относительное содержание двухза-, рядных ионов гелия оценивается 10%, однозарядных ионов гелия 0,1% от содержания протонов, ионов других элементов еще более незначительное количество.
Известные устройства для определения состава солнечного ветра содержат электрические анализаторы, в которых измерения производят путем последовательного изменения величины отклоняющего напряжения. При малой плотности измеряемых потоков частиц суще."твенно увеличивается время измерений, причем между измерениями компонентов проходит значительное время (несколько десятков-сотен сек), что снижает достоверность измерений. Проведение многомерных измерений аппаратурой, состоящей из нескольких однотипных приборов, затруднено, поскольку малая величина потоков ионов гелия и ионов других элементов, находящаяся на уровне предела чувствительности аппаратуры, делает невозможным одновременное снятие энергетических распределений частиц и определение
5 соотношения различных компонентов солнечного ветра. К тому же как энергия частиц (скорость ветра), так и соотношение компонентов непрерывно изменяются.
Можно существенно сократить время измерений, повысить точность измерений и получить более достоверные результаты, если использовать тот факт, что различного вида частицы в солнечном ветре имеют одинаковую направленную скорость. Поскольку плотность
15 потока протонов значительно выше плотности потоков ионов, максимум энергетического распределения протонов Е„ и скорость частиц
Е р (тр — масса протона) мо20 2m > гут быть определены с помощью спектрометра протонов с тремя электростатическими анализаторами. Использование спектрометра позволяет осуществить автоматическую настройку
25 на максимум энергетического распределения протонов и производить непрерывное измерение скорости частиц U. Тогда с помощью дополнительных селекторов, настроенных на совмещение центра энергетического канала с
Зо энергиями
25
З0
35 ао
45 где m; — масса иона, n; — константа, можно измерить состав потоков ионов со скоростью;, уменьшить время измерений и отказаться оТ сложной аппарату pbr.
B селекторах могут быть испо". üçor ërrû анализаторы с электростатическими и магнитными полями, имеющие высокий фактор разделения частиц по энергиям и зарядам.
Предлагаемое устройство для определения состава солнечного ветра состоит из спектрометра протонов с автоматической настройкой на максимум энергетического распределения частиц, содержащего электростатичсскую отклоняющую систему, детекторы протонов, схему управления, источник папря>кения и блок питания и селекторы ионов, включающие в себя анализирующие системы с электростачическими и магнитными полями, детекторы ионов, регистраторы, блоки питания, и ключевого пропускателя.
Цель изобретения — повышение точности и обеспечение непрерывности измерений.
Для этого блоки питания селекторов ионов соединены с ключевым пропускателем, имеющим коэффициент пропускания напря>кения, прямо пропорциональный энергии и обратно пропорциональный заряду измеряемых ионов, и соединенным со схемой управления и источником напряжения.
Предлагаемое устройство схематично изображено на чертеже.
Оно состоит из спектрометра протонов с отклоняющей системой 1, тремя детекторами 2, из которых крайние соединены со схемой управления 3, источником напряжения 4 и блоком питания анализирующей системы 5, и селекторов ионов, в состав которых входят анализирующие системы б, детекторы 7, регистраторы 8 и блоки питания 9 анализирующих систем. Кроме того, в прибор входит ключевой пропускатель 10, соединенный со схемой управления 3 и источником напряжения.
В случае автоматической нас".ройки спектрометра протоноз на максимум энеретического распределения сигнал со схемы управления переводит ключевой пропускатель в состояние, при котором напряжения на его выходах прямо пропорциональны энергиям измеряемых ионов Е, и обратно пропорциональны заряду иона q„. Схема ключевого прогускателя построена по принципу логической схемы «И — И» с различными коэффициентами пропускапия.
Предлагаемое устройство позволяет непрерывно измерять состав потоков ионов различного вида, имеющих малую плотность, в центре их энергетических распределений, причем исключается необходимость определения всего энергетического распределения ионов каждого вида и обеспечивается непрерывное измерение плотности потоков ионов, что значительно сокращает время измерении.
Предмет изобретения
Устройство для определения состава солнечного ветра, состоящее из спектрометра протонов с автоматической настройкой па максимум энергетического распределения частиц, содер>кащего электростатическую отклоняющую систему, детекторы протонов, схему управления, источник напряжения и блок питания, селекторы ионов, включающие в себя анализирующие системы с электростатическими и магнитными полями, детекторы ионов, регистраторы, блоки питания, и ключевого пропускателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения непрерывности измерений, указанные блоки питания селекторов ионов соединены с ключе ым пропускателем, имеющим коэффициент пропускания напря>кения, прямо пропорциональный энергии и обратно пропорциональный заряду измеряемых ионов, и соединенным со схемой управления и источником напряжения.
339226
Редактор T. Орловская
Корректор О. Тюрина
Заказ 880/1 Изд. № 350 Тираж 6!9 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель T. Горчакова
Техред А. Камышникова
1, 1
