Устройство для измерения местоположения пучков заряженных частиц

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ рц72 503

Сове Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.09.78 (21) 2667532/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30,03.80 (51) М. Кл з

G 01 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Быстров, Е. Н. Заграничный и Ю. Ф. Радченко (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова(Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ

ПУЧ КО В ЗАРЯ)КЕН Н Ъ|Х ЧАСТИ Ц

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения местоположения сильноточных пучков заряженных частиц в газе и вакууме.

Известные контактные методы определения местоположения пучков заряженных частиц (1) разрушают пучок и не могут быть использованы для регистрации местоположения сильноточных пучков с амплитудой тока в единицы и десятки килоампер.

Известно также устройство (2), содержащее катод и четное количество анодов. Однако нелинейность выходной характеристики ограничивает область его применения и требует тщательной юстировки устройства, в ряде случаев невозможной.

Целью изобретения является линеаризация выходной характеристики и устранение влияния внешних магнитных полей.

Поставленная цель достигается тем, что симметрично относительно геометрического центра устройства и перпендикулярно плоскости симметрии расположен второй катод, причем аноды, расположенные по разные стороны плоскости симметрии на одном расстоянии от геометрического центра устройства симметрично относительно него, соединены между собой, а аноды, расположенные по одну сторону от геометрического центра, соединены между собой крест на крест, причем геометрический центр устройства совмещается с начальным положением пучка.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого уст5 ройства; на фиг. 2 — график выходной характеристики устройства V„, ; на фиг. 3— устройства для регистрации смещений в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

10 Предлагаембе устройство (фиг. 1) состоит из катода 1 и расположенного симметрично относительно геометрического центра 2 второго катода 3. Плоскости катодов перпендикулярны плоскости симметрии 4. Аноды, 15 расположенные по разные стороны плоскости симметрии 4 на одном расстоянии от геометрического центра устройства 2, электрически соединены между собой. Аноды 5, расположенные по одну сторону от геомет20 рического центра, соединены между собой крест на крест. В исходном состоянии геометрический центр устройства совмещается с центром пучка заряженных частиц. При подключении устройства к источнику питания (подаче напряжения на электроды) возникают электронные потоки от катодов к анодам, направление которых показано на фиг. 1. Измерительная схема, состоящая из резисторов R> и R, диодных промежутков

Зо балансируется в исходном состоянии таким

725031

3 ооразом, чтобы разность потенцийлов между точками а и б равнялась нулю. При размещении исследуемого пучка заряженных частиц в центре устройства на-выходе измерительной схемы сигнал равен нулю, так как увеличение тока, например, на вывод Q в левой части устройства уравновешивается возрастанием тока на вывод б правой части устройства: При уходе пучка из геометрического центра устройства полной компенсации приращения токов в левой и правой части устройства не происходит, мостовая схема измерения выходит из состояния баланса и на выходе появляется разность потенциалов коррелирования с величиной смещения пучка Х относительно центра устройства 2. Полярность выходного сигнала определяется только направлением смещения пучка. Симметричность устройства относительно геометрического центра 2, описанное встречное включение анодов линеаризует выходную характеристику устройства

V„,=<р(Х) в широком диапазоне изменений Х (фиг. 2).

При необходимости регистрации смещений в двух взаимно перпендикулярных направлениях Х и Y перпендикулярно описанному устройству, измеряющему смещение в направлении Х, размещается еще одно устройство, измеряющее смещение в направлении У (фиг. 3).

Предлагаемое устройство обладает ли- нейной характеристикой в широком диапазоне изменений Х, более помехозащищено

Oт влияния магнитных полей внешних IIO токов заряженных частиц и проводов, обладает широким частотным диапазоном (О—

30 МГц) и позволяет определять местополо5 жение сильноточных пучков заряженных частиц, токи которых изменяются по произвольному закону.

Формула изобретения

10 Устройство для измерения местоположения пучков заряженных частиц, содержащее катод и четное количество анодов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью линеаризации выходной характеристики и устранения

15 влияния внешних магнитных полей, симметрично относительно геометрического центра устройства и перпендикулярно плоскости симметрии расположен второй катод, причем аноды, расположенные по разные сто20 роны плоскости симметрии на одном расстоянии от геометрического центра устройства симметрично относительно него, соединены между собой, а аноды, расположенные по одну сторону от геометрического центра, 25 соединены между собой крест на крест, причем геометрический центр устройства совмещается с начальным положением пучка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Зр 1. Патент США № 3749963, кл. 315 †«b», опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 140494, кл. G 01R 19/00, опублик, 1960 (прототип).

725031

m/o 2

mpoucmlo r

Редактор Н. Коляда

Заказ 752/20 Издт. № 217 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель E. Медведев

Техред А. Камышникова

Корректоры: А. Степанова и Е. Хмелева