Магнитная призма

САН ИЕ 255429 Со оз Советскиз Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 02.111.1968 ЭЙ 1222425/26-25)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 28,Х,1969. Бюллетень3Дата опубликования описания 31.1 П.197 л. 21 д, 36 МПК Н 05 Комитат по йелвм изобретений и открыти при Совете воинистроа СССР. Басин, Б. В. Бобыкин, В. Я. Давыдовский, В, М. Кельман, П, А, финогенов и Е, М. Якушев Институт ядерной физики АН Казахской ССР аявител ГНИ 1 НАЯ ПРИЗМ Изобретение относится к вспомогательному оборудованию ускорителей. Призма используется в приборах с разделением частиц по зарядам и массе.Известны двумерные магнитные призмы, 5 выполненные в виде замкнутого ярма с протяженными параллелепипедной формы полюс- ными наконечниками.С целью уменьшения неоднородности двумерного магнитного поля и подавления полей 10 рассеивания и, в частности, для повышения разрешающей способности масс-спектрометров в описываемой призме над первым электромагнитом расположен второй такой же электромагнит. Обмотки обоих электромагни тов соединены последовательно так, что магнитные поля в каждом электромагните направлены навстречу друг другу, а между полюсами магнитов и ярмом вставлена прокладка из неферромагнитного материала. 20При ширине рабочей области в 24 слт степень неоднородности магнитного поля не превышает 110 .Это позволяет создать магнитную призму с высокой степенью двумерности поля для пре цизионных призменных бета- и масс-спектрометров.Для этого в предлагаемой магнитной призме используются, во-первых, двухъярусное расположение двух идентичных электромаг нитов с противоположным направлением магнитных полей, что обеспечивает резкое уменьшение поля рассеивания магнитной призмы в окружающем пространстве; во-вторых, дополнительные зазоры между полюсными наконечниками и ярмом электромагнита, которые способствуют получению в межполюсном зазоре призмы поля с высокой степенью двумерности.На фиг. 1 показана магнитная призма с двумерным полем, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез по средней плоскости нижнего межполюсного зазора (со снятыми катушками возбуждения),Магнитная призма с двумерным полем состоит из двух расположенных один над другим электромагнитов. Каждый электромагнит, в свою очередь, состоит из ярма 1, внутри которого параллельно друг другу помещены два полюсных наконечника 2. Полюсные наконечники имеют форму параллеллепипедов, длина которых много больше расстояния между полюсными наконечниками. Ярмо магнита выполнено в виде прямоугольной рамы, вытянутой в том же направлении, что и полюсные наконечники. Между ярмом и полюсными наконечниками сверху и снизу имеются зазоры 3, заполненные пластинами из немагнитного материала. По обе стороны электромагнита параллельно полюсным наконечникам на некотором расстоянии от них расположены маг.нитные экраны 4 (фиг. 2). Магнитное поле в каждом электромагните возбуждается двумя одинаковыми катушками б, включенными так, что созданные,ими в ярме магнитные потоки направлены навстречу друг другу.Все четыре катушки б возбуждения предлаГаемой м аг 11 итной призмы В двумерным полем включены последовательно. Направления токов в катушках возбуждения выбраны такими, что магнитные поля в верхнем и нижнем электромагнитах направлены противоположно. Такая комбинация магнитных полей при. водит к резкому ослаблению поля рассеяния магнитной призмы в окружающем пространстве. Применение магнитной призмы такой конструкции уменьшает аберрации прибора, в котором призма используется в качестве лисперсирующего элемента,Кроме того, использование такой призмы, например, в прецизионных призменных бстаспектрометрах позволяет, не снижая разрешающей способности прибора, ближе придвинуть к призме коллиматорную и фокусирующую линзы, и повысить тем самым трансмис.ию прибора.Дополнительные зазоры 3 между ярмоми полюсными наконечниками 2 каждого магнита обеспечивают высокую степень двумсрности в межполюсном зазоре призмы.Введение дополнительных зазоров 8 существенно повышает двухмерность магнитного поля призмы, особенно если ярмо н полюсные наконечники изготовлены из матевиалов ( большой магнитной проницаемостью, Вблизи концов полюсных наконечников начинает сказываться влияние краевого эффекта. Поэтому минимальная длина полюсных наконечников должна быть такой, чтобы в рабочей части межполюсного зазора магнитной призмы недвумерность, вызванная влиянием краевого эффекта, была не больше недвумерности, да ваемой габаритными размерами призмы.Магнитные экраны 4 обеспечивают резкийспад магнитного, поля призмы за пределами полюсных наконечников 2 .и экранируют пучок заряженных частиц от магнитного поля 10 Земли.Опытный образец предлагаемой магнитнойпризмы с двумерным полем был изготовлен и испытан в Институте ядерной физики ЛН Казахской ССР. Полюсные наконечники призмы 15 были изготовлены из сплава 79 НМ с высокоймагнитной проницаемостью, а ярмо магнита - из стали Ст. 3.Предлагаемая магнитная призма имеет дваидентичных межполюсных зазора с двумер ным полем, поэтому она может быть использована для изготовления сдвоенных масс- и бета-спектрометров.Предмет,изобретения25 Мапштная призма, состоящая из электромагнита с протяженными параллелепипедной формы полюсными наконечниками, отличаюцаяся тем, что, с целью понижения неоднородности двумерного магнитного поля и по давления полей рассеивания, призм а содержит другой такой же электромагнит, расположенный над первым, причем обмотки обоих электромагнитов соединены последовательно так, что магнитные поля в каждом электроЗ 5 магните направлены навстречу друг другу, амежду полюсами магнитов и ярмом вставлена прокладка из неферромагнитного материала,255429 Составитель Б, М. ПоповРедактор П. Метельский Техред Л. В. Куклина Корректорасточкин Абрамов Типография, пр. Сапунова,Заказ 521/9ЦНИИПИ Комитета ы; Е, Ли А. Тираж 480 Подписно делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5