Устройство для регулирования магнитного поля протонного синхротрона

 

О П И С А Н И Е.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сонээ Советских

Соцналнстйческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.72 (21) 1780065/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.75. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 11.04.78 (51) М Кл г Н 05h 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам иэоорвтвний и открытий (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. Васильев, В. Г. Ивкин и В, М. Кофман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРОТОННОГО СИНХРОТРОНА

Изобретение относится к области ядерной физики и может быть использовано для формирования магнитного поля протонного синхротрона.

Известны устройства для регулирования магнитного поля протонного синхротрона, содер>кащие регулируемый источник питания обмотки электромагнита ускорителя, датчик скорости изменения магнитного поля со схемой управления режимом его работы, дискретный интегратор с аналогичной схемой управления, блок выбора числа импульсов и датчик абсолютного значения магнитного поля. Однако известные устройства не обеспечивают достаточной точности регулирования импульсного магнитного поля с несколькими плоскими участками.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно дополнено компаратором, через который выход датчика отклонения величины магнитного поля от заданной соединен с входами схем управления датчика отклонения и дискретного интегратора.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Источник 1 регулируемого питания обмотки электромагнита 2 ускорителя связан через регулятор 3 с выходом датчика 4 отклонения

ЬН величины поля от заданного значения поля Нс, схема 5 управления режимом работы которого подключена к выходу блока 6 выбора числа импульсов и к выходу компаратора (, установленного на выходе датчика 4. Выходы блока 6 и компаратора 7 подключены, кроме этого, к соответствующим входам схемы 8 управления режимом работы дискретного интегратора 9, вход которого подключен к датчику 10 скорости изменения магнитного поля df1/é электромагнита 2, а выходы под10 ключены к входам блока выбора. Кроме того, один нз входов схемы 8 подключен к выходу датчика 11 абсолютного значения магнитного поля.

Регулятор 3 представляет собой электрон15 ное (полупроводниковое) устройство с передаточной функцией W (S), обеспечивающей необходимое усиление напряжения Ь"т — — йт. ЛН на выходе датчика 4 для управления источником 1 и устойчивую работу контура отрица20 тельной обратной связи по отклонению вели чины поля от заданной, замкнутой через датчик 4.

Датчик 4 должен обеспечивать необходимую точность измерения в полосе частот от

25 нуля до нескольких килогерц в диапазоне изменения величины поля, определяемом приращением поля за время, в течение которого величина скорости dH/dt изменяется от нуля до величины, близкой к номинальной. Блок 6

30 выбора представляет собой дешифратор, вы408613 дающий импульс при накоплении дискретным интегратором 9 заранее установленного числа импульсов. Дискретный интегратор 9 может быть реализован, например, на основе высокочастотного интегратора 12 со сбросом, выход которого через компаратор 13 подключен к входу счетчика 14 импульсов, или любым другим образом, при котором обеспечивается при величине скорости изменения поля аН/dt, близкой к номинальной, интегрирование выходного сигнала Uz датчика

10 с необходимой точностью и преобразование выходного сигнала в цифровой код в диапазоне величины изменения поля от нуля до максимума. В качестве датчика 10 можно использовать измерительную катушку с соответствующими параметрами. Датчик 11 может быть выполнен в виде пермаллоевого зонда.

Работает устройство слсдующим образом.

В начале цикла нарастание магнитного поля происходит относительно медленно. После инжекции частиц в ускоритель скорость дН/dt увеличивают так, что к моменту достижения полем величины Но, на которую настроен датчик 11, скорость й1/dt становится приблизительно равной номинальной. Импульсом с выхода датчика 11 с помощью схемы 8 запускают дискретный интегратор 9. Когда поле достигает величины, заданной числом Йь установленным в блоке 6 выбора, импульс с выхода последнего через схему 5 включает в работу датчик 4, замыкает отрицательную обратную связь по отклонению поля от величины, соответствующей числу N<, и через схему 8 переводит дискретный интегратор 9 в режим памяти. В результате формируется первый плоский участок магнитного поля. После его окончания, например, по сигналу извне или другим способом через схему 5 размыкают по выходу датчика 4 отрицательную обратную связь и начинают плавно увеличивать магнитпое поле, регулируя напряжение источника 1, 4

Порог срабатывания компаратора 7 настроен на постоянную величину сигнала U< с датчика 4, соответствующую величине отклонения поля tt tH, при которой скорость dH/dt становится приблизительно равной номинальной.

Таким образом, при достижении полем величины Hp+IVghp+btH, где lp — величина поля, соответствующая единице младшего разряда числа У счетчика 14, срабатывает компаратор 7, выключая через схему 5 датчик 4, и через схему 8 переводит дискретный интегратор 9 в режим интегрирования.

Когда поле достигает величины, заданной числом N2, установленным в блоке б выбора, повторяются описанные выше операции и формируется второй плоский участок магнитного поля. Величина магнитного поля на втором и последующих плоских участках поля определяется выражением

И = О, + N h, + (Й вЂ” 1) Ь,Н, где /p — номер площадки, N>„— число, установленное в блоке выбора для Й-й площадки.

Формула изобретения

Устройство для регулирования магнитного поля протонного синхротрона, содержащее регулируемый источник питания обмотки элект30 ромагнита ускорителя, датчик скорости изменсш. я магнитного поля со схемой управления режимом его работы, дискретный интегратор с аналогичной схемой управления, блок выбора числа импульсов и датчик абсолютного значе35 ния магнитного поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулировапия импульсного магнитного поля с несколькими плоскими участками, оно снабжено компаратором, через который выход датчика от40 клонения величины магнитного поля от заданной соединен с входами схем управления датчика отклонения и дискретного интегратора.

408613

1

Составитель П. Домнин

Техред А, Камышникова

Корректоры: Л. Брахнина и Т. Добровольская

Редактор И. Орлова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 902/2 Изд. ¹ 304 Тираж 869

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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