Электростатический спектрометр заряженных частиц

Союз Советским Социалистическим РесптблимЗависимое от авт. свидетельства М Заявлено 21,т 11.1969 ( 1349984/26-25)с присоединением заявки МПриоритетОпубликовано 30.Х 1.1971. Бюллетень Ъ 36,ЧПК Н 011 39346 01 1,36 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 539.1.074.08; 4422.8(088,8) Дата опуоликовдиия описания 15.П 1.1972 Авторыизооретения В. Г. Коваленко, Р. А. Ковражкин, Э. Л. Леин, Б. В, Поленов,В, В. Темный и Б. И. Хаза; овтклоняющеи систе ходного окна во ощадь выходного-кии спекается от изастины отены таким аиду плдстис увеличепостоянном едиему радвлеио иаотклоняюгцего итаиия и детекУслови отклоняю с леду 1 ои 1 е селекции з щих кондс 1 м соопоше нных частиц для ов определяется дряж сато ем:о. Ч 2 нализируемых чаиалов на плдсти- Л, - средний рац; д. - величина где Е, - средняя энергиятпц; С - р азиость поте нах 1; д - заряд частицы диус поворота пучка час зазора между пластинами. Изобретение относитя к области регистрации заряженных частиц в космическом пространстве.Известные конструкции спектрометров заряженных частиц включают в себя электростатические отклоняющие сист емы, источник питания и детектор заряженных частиц, Для обеспечения высокой чувствительности аппаратуры используются цилиндрические отклоняющие конденсаторы с большой пло щадью входного окна или отклоняющие системы, выполненные в виде сфер.В известных устройствах зазоры между пластинами отклоняющих конденсаторов имеют постоянную величину, а входные и выход ные окна - равные площади. В результате этого порог чувствительности приборов по измеряемой плотности потока ограничен площадью входного окна детектора.В случае же увеличения площади входно го окна детектора и соответственно зазора между пластинами отклоняющего конденсатора возрастают габариты и вес устройства в целом. Это нежелательно при проведении исследований на космических аппаратах. 2Цель предлагаемого изобретения - повышение чувствительности и одновременно расширение диапазона измерений плотностей потока заряженных частиц с помощью электро- статистических спектрометров. Это происхо дит зд счет применения о мы, у которой площадь в много раз превышает пл окна.Предлдгдемый электростдтичс, трометр заряженных частиц отлич гестных конструкций тем, что пл клоняющего конденсатора выполи образом, что величина зазора мел нами конденсатора уменьшается иием угла поворота частиц при отношении величины зазора к ср диусу поворота пучка частиц,Предлагаемое устройство пренс чертеже.Оно состоит из пластин конденсатора, источника 2 п тора т.Заказ 3 ЗА 3 Изги ЛЪ 149 Тираж 473 ПотписиоеЦИИП 11 Комитета по делам изобретии и открытии ири Совете 51 ииисров СССР МоскваК - 35, 1 а,ик я иао., го 4,5 Типография, пр. Сапуи;ва, 2 При подаче на конденсатор разности потенциалов У постоянство отношенияор обеспечивает выполнение условия селекции частиц со средней энергией Е, в энергетичеЫ.ском интервале шириной ХЕ -- : - . В этомослучае пластины конденсатора имеют форму логарпфмическоп спирали (Я. =д е , где е и Й постоянные). Такая форма пластин может использоваться как в цилиндрических, так и в сферических и тороидальных конденсаторах. Возрастание напряженности поля с увеличением угла поворота частиц приводит к изменению радиуса кривизны траекторий частиц, В результате этого увеличивается плотность потока частиц на выходе конденсатора. В отличие от конденсаторов с постоянными зазорами и радиусами пластин, в предлагаемом конденсаторе поле между двумя ближайшими точками противоположных пластин искривляется, Зто приводит к возникновению составляющих поле, совпадающих с направлением движения частиц, и сжатию траекторий частиц к радиусу Я. Таким образом, частицы с энергией, близкои к Ео, падающей на входное окно конденсатора, будут двигаться по траекториям, близким к форме пластин, в связи с чем обеспечивается нхпрохождение через конденсатор.Площадь выходного окна отклоняющего5 конденсатора, как и в известных устройствах,близка к площади детектора. Однако отношение площади входного окна отклоняющегоконденсатора к площади выходного окна впредлагаемом устройстве может быть достиг 10 путо 10 - 100 и больше,Таким образом, предлагаемая конструкцияпозволяет повысить чувствительность прибора более, чем в 10 в 1 раз, и одновременноснизить его габариты и вес.15Предмет изобретен ияЭлектростатический спектрометр заряженных частиц, состоящий из пластин отклоняющего конденсатора, источника питания и де 20 тектора заряженных частиц, отличающийсятем, что, с целью повышения чувствительностиустройства, уменьшения его габаритов и веса,пластины отклоняющего конденсатора выполнены таким образом, что величина зазора25 между пластинами конденсатора уменьшается с увеличением угла поворота частиц припостоянном отношении величины зазора ксреднему радиусу поворота пучка частиц.