Способ определения эффективного ускоряющего поля электронных колец

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ9/3 ением заявки М с присо осударственныи иомитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) Приорит 3) УДК 621.884.6( 088. 8) 43) Опубл вано 05,02.77. Бюллетен бликования описания 08 4. 77 таН,Доля и Э,ельштеи 71) Заявитель ъединенный инс ядерных исследовани 54) СПССОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО УСКОРЯЮШЕГ ПОЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ КОЛЕЦИзобретение относитс ие спекспект алькорительно технике, ускорени а именно к коллективном етоду быть я протонов и ионов, и мо вано для определения эфф его поля электронных ко значения модуля напряже татического поля, созданн использо ускоряющ ктивно ма эксперименей предлагаелец, т.енности лектрос го электронами. Изве пения эффнапуска- буждаетт рые заключаются в следуюш гезатора формируют электро котором измеряют число ча мо измеряют малое сечение двум измерениям с помощью тывают напряженность элек кольца Щ и 27,Однако известные спосо независимых измерений, т.е тельными и не дают прямог В камере адкольцо, в и независица, По этим елей рассчи- б ем, нно ко рического по бы требуют, являются о и точног лиот та на поставленныиБель изобретенияе процесса определени ос.орение упрош с рмир ны способы приближенного опредеективного ускоряющего поля, котоого по предлагаемому способу в анисе кольцо вводят атомы (напр мер водорода), регистрируют уширентральной линии атома и по ширине рной линии судят об эффективном ускоряющемполе электронного кольца.На чертеже изображена схетальной установки, реализуюшмый способ,В электронное кольцо 1, находящееся вадгезаторе 2,с помощью клапана Эют атомарный водород, который возся электронами кольца и высвечивается.Свеот кольца собирают с помощью линз 4 и фокусируют на входную щель спектрографа 5,Изображение спектральной линии фотографируют с помощью фотоаппарата.Атомы, находящиеся в различных точкахпо сечению кольца, находятся в различныхэлектрических полях и поэтому спектральные линии испытывают различное Штарковское расщепление, Сдвиг частотыдЯ= е1 кетпгде- постоянная Планка,т - масса электрона,6 - заряд электподд.- напряженность электрическогополя,- произвольные целые числа, непревышающие по модулю определенного дляданной линии числа к .Таким образом, наблюдается не расщепление линии, характерное для эффекта Штаркав постоянном поле, а ее уширение, пропорциональное эффективному ускоряющему полю,Профиль линии восстанавливают фотометри ческим способом. Определяя среднее значение Ь "ч для К, имеющего максимальнуюинтенсивность, по формуле ( 1 ) можно восстановить среднее значение напряженности электрического поля в кольце, т,е. эффективноеускоряющее поле.П р и м е р, Характерное значение Йгде Я - число электронов в кольце, в коллективных ускорителях должно быть 1012,1410 . Соответствуюшее эффективное ускоря-юшее поле Е = 100 кв/см.Число атомов Й о, возбуждаемых электронным ударом в кольце, равно сх) 26 М =с Но ь,где 3 - сечение возбуждаемого атомарелятивистским электроном,С - скорость света,п - плотность электронов в кольце, щГ - время жизни возбужденного состояния атома,Й - число нейтральных атомов водоОрода в кольце,-ИВеличина б имеет порядок 10, Г имеет ябпорядок 10, о = 10, П: 410,тогда Й = 10, Число фотонов излучаемых7за время наблюдения Т:1 мсек, определяется как йф= й = 10 . ГеометрическийТфактор в этом случае 1/2. Таким образом, за характерное время существованияэлектронного кольца (1 мсек) излучается910 фотонов, что вполне позволяет наблюдать рассматриваемый эффект,Выберем для примера линию Н,серии Бальмера. Ее полуширина в поле Е=100 кв/смосоставит ЬЗ.пош = 12 А. Отметим, чтоЗеемановское расщепление линии, связанное с внешним магнитным полем, удерживающим кольцо, и собственным магнитным полем кольца, оказывается гораздо меньшимполушЭффект Допплера, связанный с передачей импульса атомам водорода электронами кольца, также приводит к незначительному ушиорению линии 1по,чш,3 А )Если взять спектрограф ИСПс обратной дисперсией для линии Н -100 А/Мм) то ЬЛош соответствует полуширина 0,1 мм. При высоте щели 5 мм получаем плошадь-3 2ини 5 = 5 10 см.Энергия фотонов в рассматриваемом примере 8= йЪ м ( ш - частота света) и энергия на единицу плошади оказывается-8 йпримерно равной 2 10 дж/см . Для пленки с чувствительностью 100 ед. получается почернение0,4. Последующий фотометрический анализ позволяет определить полуширину линии и, таким образом, эффективное ускоряющее поле электронного кольца.Предлагаемый способ прост в осушествлении и может применяться также для определения напряженности электрического поля в интенсивных прямолинейных пучках заряженных частиц.Формула изобретенияСпособ определения эффективного ускоряющего поля электронных колец, включающийформирование электронного кольца, о т -личаюшийся тем, что, сцельюускорения и упрощения процесса определения,в сформированное кольцо вводят атомы (например водорода), регистрируют уширениеспектральной линии атома и по ширине спектральной линии судят об эффективном ускоряющем поле электронного кольца.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения;1 3 Кеее е 1 аО,НцсК. ЭпьЬ од Ме 13 одь93, 1971, р, 541,2.3 Кее 1 е ебаГ,Рйч 8.меч еИ Ч 22,Яо 1 1, 1 969, р, 55 8 - прототип,филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 И Госуда13035,Гираж 1072 твенного ко делам изо Москва, ЖПодписноемитета Совета Министрбретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/