Спектрометр заряженных частиц малой энергии

О СА- Н-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскин Социалисеицескик Республик/К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ 1)Зависимое от авт, свидетельст Кл, О,зсо 1 Ь 05.71 (21) 1657995/26 и заявки5 2) Заявлено 13присоединени ударстеенныи комитетвета Министров СССРа делам изобретенийн открытий(54) СПЕКТРОМЕТР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТЭНЕРГИИ ЛО пропорциональный (т, е. отклоняюще Тогда 1, тт, т -югарифл 1 у энергиго,напряжения и Изобретение касается приборов экспе нтальной физики и может применяться при измерениях энергетических спектров электронов, протонов и ионов малой энергии,Известны спектрометры заряженных ча- , 5 стиц малой энергии, состоящие из отклоня-ющего конденсатора, детектора частиц, нор- мализатора и счетчика импульсов, генерато- ра отклоняющих напряжений и счетного уст ройства, управляющего этим генератороль 10В известных спектрометрах заряженных частиц для получения спектрального распре деления Ги)приведенного к единому ) энергетическому интервалу, необходимо ре-эулътаты измерения делить на величин та 1/Е: Такая операция нужна также , для выявления пиков распределения, определения энергии, соответствующей максимуму энергетического распределения, определения со- отношений между двумя пиками в спектре и о для других видов обработки полученных ре- эультатов, Поэтому в качестве регистрато- ра используют,логарифмический измерительсредней частоты, а нэ выходного тока, пропорционального (,и 6 вычитают ток фф ное распределение( тт, ) нормируетсяк одинаковому интервалу: энергии,Однако логарифмический измеритель средней частоты не позволяет получигь достаточной точности; для него характерна погрешность, близкая к 20-40%, Дополныельная погрешность вносится и аналоговойоперацией деления на величину Р 1 Е,Цель изобретения повысить точность имерений спектральных распределений эа снормировки получаемого распределения кединому энергетическол у интервалу,Иредлагаел 1 ый спектрометр отличаетсяот известного тем, что между нормализатором и основным счетчиком:дополнительновведены триггеры предварительного пересчета, которые через вентили соединены слогическим каскадол 1 "И", управляющиевходы вентилей соединены поразрядно стриггерами счетного устройства управляющего генератором отклоняющих напряжений,а выход логического каскада "И" связан совходом счетчика импульсов и каскадом сброса в нулевое состояние триггеров предварительного пересчета,Между детектором и счетчиком импульсов введено пересчетное устройство с коэффициентом пересчета, равным состояниютриггеров, задающих напряжение на пласти .нах отклоняющего конденсатора. Коэффициент пересчета К изменяется пропорционально росту напряжения 0 (т. е. ростуЕ), и число зарегистрированных импульсовК йЯ == Е относится все время к зоне;равной энергии, Это позволяет операциюучета изменения энергетической зоныЕвыполнить в дискретной форме, не вносядополнительных ошибок в результаты из-;ллерений.На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого спектрометра заряженных частиц,Он . имеет отклоняющий конденсатор1 детектор 2, нормализатор сигнадов детектора 3, генератор отклоняющих напряжений 4, счетное устройство 5, состоящееиз счетных ячеек 6 и цифро-аналоговогопреобразователя 7, генератор импульсов 8предварительный счетчик импульсов сосчетными ячейками 9, вентили 10, логический каскад "И" 11, основной счетчик12.Предлагаемое устройство работаег следующим образол,Напряжение на пластины конденсатора 1подается с генератора 4, управляемого отсчетного устройства 5, состоящего из О 7последовательно соеднненных двоичныхсчетных ячеек 6 и цифра-аналогового преобразователя 7. Состояние счетчика изленается генератором импульсвв 8, что приводит к ступенчатому нарастанию отклоняющего напряжения 03 и, следовательно,энергии частиц, проходящих через конденсатор 1. Илпульсы с нормализатора 3 поступают иа пересчетное устройство, состоящее из Ж последовательно соединенныхсчетных триггеров, выходы которых черезвентили 10 соединены с логическим каскадом "И" 11, отмечающим совпадение5 сигналов (уровней "0) на всех его входах, Вентили 10 управляются поразрядно, триггерами счетного устройства Я, такчто сигнал на выходе логического каскада11 возникает после того, как счетными10 ячейками 9 зарегистрировано число импульсов,; . равное состоянию триггера.. Выходные сигналы с каскада 11 сбрасывают в нулевое состояние счетные ячейки9 и поступают на основной счетчик 12.ИСледовательно, число импульсов, регцстри-руемое основным счетчиком 12, предварительно пересчитывается на коэффициент Я,равный текущему состоянию счетных ячеек 6, задающих напряжение на отклоняю 0 щих пластинах 1, т, е, пропорциональныйэнергии Е,П редмет изобретенияСпектрометр заряженных частиц малойэнергии, состоящий из отклоняющего конденсатора, детектора частиц, нормализатора и счетчика импульсов, генератора отклоняющих напряжений и счетного устройства, управляющего этим генератором, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений спектральных распределений за счет нормировки получа-елюго распределения . к единичному эиер.- гетическолу интервалу, нормализатор соединен с триггерами предварительного пересчета, которые через вентили связаны с логическим каскадом И, управляющие ;входы вентилей соединены поразрядно стриггерами счетного устройства, управля-ющего генератором отклоняющих напряже-ний, а выход логического каскада связан со входом счетчика импульсов и каскадом сброса в нулевое состояние триггеров пред, варительного пересчета.