Устройство для определения состава солнечного ветра

ц 1 339226 Сова Советских Социалистических вслублик(32) ПриоритетОпубликовано 05,01.75, Бюллетень1Дата опубликования описания 12.04.75 1) М, Кл. б 011 1/1 Государст оеета М енныи комите истроа ССС 53) УДК 539,1.07по делам изобрете ытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРАИзобретение относится к устроиствам для определения параметров потоков заряжен ых 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 ца 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 изме- О рений, 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 5 потока протонов значительно выше плотностипотоков ионов, максимум энергетического распределения протонов Ер и скорость частицЕР (тр - масса протона) мо- О 2 тгут быть определены с помощью спектрометра протонов с тремя электростатическими анализаторами. Использование спектрометра позволяет осуществить автоматическую настройку ца максимум энергетического распределения протонов и производить непрерывное измерение скорости частиц К Тогда с помощью дополнительных селекторов, настроенных на совмещение центра энергетического канала с О энергиями15 20 25 зо 35 4 о 45 где т; - масса иона, п; - константа, можно измерить состав потоков ионов со скоростьо;, уменьшить время измерений и отказаться От сложной аппаратуры.В селекторах могут быть использованы 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 цапрыкения 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 ц обеспечение непрерывности измерений.Для этого блоки питания селекторов ионов соединены с ключевым пропускателем, имеющим коэффициент пропускания напряжения, 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 отклоня 5 ощей 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 цас",ройки спектрометра протоноз на максимум энер.етического р 2 спределения сигнал со схемы управ ления переводит ключевой пропускатель в состояние, при котором напряжения на его выходах прямо пропорциональны энергиям измеряемых ионов Е, и обратно пропорциональны заряду иона О. Схема кл 5 очевого прогускателя построена по принципу логической схемы И - И с различными коэффициентами пропускация,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 ца максимум энергетического распределения частиц, содержащего электростатическую отклоняющую систему, детектооы протонов, схему управления, источник напряжения и блок питания, селекторы иоцов, 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 ц обеспечения непрерывности измерений, указанные блоки питания селекторов ионов соединены с ключевым пропускателем, имеющим коэффициент пропускания напряжения, прямо пропорциональный энергии и обратно пропорциональный заряду измеряемых ионов, и соединенным со схемой управления и источником напряжения,аказ 880/1ЦНИИПИ Г Тираж 69Совета Министроткрытийнаб., д, 4/5 Изд.350ударственного комитета по делам изобретений и осква, Ж, Раушская одписно СССР пография, пр. Сапунова, 2 Составитель Т. Горчакова Редактор Т. Орловская Техред А. Камышникова Корректор О, Тюрина