Способ измерения степени заполненияорбиты кольцевого ускорителя микро-сгустками заряженных частиц

О Союз Сфветскид Сфцналкстических Реснубпнк(22) Заявлено 050176 (21) 2309539/18-25с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 070781. Бюллетень Мо 25Дата опубликования описания 070781 Р 1)м, кл.з Н 05 Н 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) СПООРБ ЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАПОЛЬЦЕВОГО УСКОРИТЕЛЯЗАРЯЖЕННЬВ ЧАСТИЦ ЕНИЯ КРОСГУ КАМИ 2 тносится к обл ики, в частно я степени зап нного синхрот б непосредств густков заряж аваемому ими ц Изобрускорительк областиния орбиты стити,лнетение о ой тех змерен электр н спосмикро по соз она.ннойн- лектИз вест егистраци ных частиц омагнит но еалиус- етека банакого способ трудности рой и помехо аздельного д о счета числ Недостаткамиляются техническизации широкополюстойчивой системытирования и прямо при микроинтенсивт ект оров п с с г ена чаой дна р ых один емя мпульсов ов част о ратчей.Известен способ измерения степени заполнения орбиты ускорителя по осциллограммам временного распределения электрических импульсов сцинтилляционного детектора, облучаемого 2 пучком ускорителя 2.Недостатками этого способа являются невозможность определения коэффициента заполнения за один цикл ускорения, а также ограниченность2 быстродействия регистрирующего тракта при высокой интенсивности пучка.Целью изобретения является повышение точности измерения за цикл ускоренияя. 3 Цель достигается тем, что сигналы мониторных детекторов регистрируют с задержками один относительно другого на время, кратное периоду следования микросгустков частиц, двумя однородными измерительными системами, многократно производят счет совпадений и по отношению большего из меренного счета к разности между счетами измерительных систем судят о степени заполнения орбиты. При этом разрешающее время измерительных систем устанавливают меньшим длительности ускоряемого цуга микро- сгустков частиц, но не меньшим длительности самих микросгустков частиц, а временное разрешение мониторных детек торов обеспечивают лучшим, чем разрешающее время измерительных систем, и счет совпадений производятостоянном периоде обращения густков частиц и постоянной ности облучения мониторных де На чертеже представл идеализированной времен отображающая вид сдвину носительно другого на в ноеГ модулированных и лучения цуга микросгуст680599 Способ осуществляется путем счета совпадений сигналов мониторных детекторов перной измерительной системой при внедении задержки )кратной периоцу следования микросгустков заряженных частиц ) н тракт передачи сигналов одного из мониторов и счета совпадений второй измерительной системой, при введении дополнительной задержки с 2 также кратной ). При этом исключается воэможность отбора событий от наперед заданного и фиксированного числа микросгустков частиц, составляющего некую (неизвестную часть от общего количества реально ускоряемых в кольцепроводе микро- сгустков частиц. Причем число фик сируе)ых микросгустков частиц, от которых исключают отбор событий для) обоих измерительных систем устанавливают различным.О степени заполнения орбиты уско О рителя судят из сопоставления изме" ренных счетов числа совпадений по соотношению И=1 Тк я2 45 Формула изобретения 1. Способ измерения степени заполнения орбиты кольцевого ускорителя микросгустками заряженных частиц путем регистрации их.излучения мониторными детекторами, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за цикл ускорения, сигналы мониторных детекторов регистрируют с задержками один относигде3 - ко-)ффициент заполненияорбиты ускорителя микросгустками частиц;Н - счет совпадений, зарегистрированных той из двухизмерительных систем, вкоторой исключался отборот К - меньшего фиксированного числа микросгусткон частиц;й - счет совпадений, зарегистрированных второй измерительной системой, н которойисключался отбор от К - 40большего фиксированногочисла микросгустков частиц;у - безразмерный параметр измерения, )"-К", причем21)безразмерный параметр измерения,коК - максимально возможное чис 0ло микросгустков, котороеможет быть ускорено н 5 Окольцепроводе данного ускорителя за один циклускорения.Счет совпадений измерительнымисистемами осуществляют с одной и тойже эффективностью с одним и тем жеразрешающим временем, которое устанавливают заведомо меньшим длительности ускоряемого цуга микросгустков частиц, но не меньшим длительности самих микросгустков. 60Причем счет совпадений осуществля-.ют во время той части цикла ускорения,когда уже практически имеет местокак постоянство периода обращениямикросгустков частиц, так и относи тельйое постоянстйоинтенсинности облучения ими мониторных детекто,ров.Например, для Еренанского электронного синхротрона на энергию 6 Гэвдлительность самих банчейсоставляет не более 1,5 нсек, а периодих следования в цуге Гд 7,53 нсек,Максимальное число банчей Ко, которое может быть ускорено в кольцеЭКУ, равно 96.В этих услониях устанавливают подизлучением выведенн го пучка уско ител я два сцинтилляционных детекторарис временным разрешением 2,3 нсек,а удвоенное разрешающее время каждой измерительной системы устанавливают равным, например, 8 нсек, чтозаведомо меньше длительности цугабанчей.Задержку с выбирают равной 2),тем самым нелйчину параметра измереКния (.: - , устанавливают равной (2196)Ю:0,21.Так как на практике Ф не превосходит величину 0,75+0,8 и обычно небывает меньше 0,2, то число К выбирают таким, чтобы параметр измеренияК 2-К,р: -был не меньше 0,1 и не более 0,35 с тем, чтобы для получениянеобходимой статистической точностиразность счетов (И- й ) как можноменьше отличалась бы от величинысчета НВ рассматриваемом примере устанавливают величину 1: 19 ьп),Величинапараметра измеренйя у при этом равна0,2.Если в результате счета двумя измерительными системами в течение2,2 мсек (т.е, в течение - 3000периодических обращений цуга банчейво время равномерной растяжки выведенного пучка цикла ускорения) получено й= 1000 и К,2 = 600, то пр измеренной величине отношения -фи в соответствии с соотношением Л)коэффициент з аполнения орбиты Жопределяется равным О, 5 2 при этомотносительная статистическая погрешность измерения состанляет 8Использование данного способа измерения позволяет решить ряд основных проблем по измерению и контролюстепени заполнения орбиты кольцевыхускорителей.ев Корректор Н, Ст 4555/16 Тираж 889ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам;изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб одпнсн ака 4/ 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ек тельно другого на время, кратное периоду следования микросгустков частиц,двумя однородными измерительными системами, многократно производят счетсовпадений и по отнааению большегоизмеренного счета к разности междусчетами измерительных систем судят5о степени заполнения орбиты.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем; что разрешающее времяизмерительных систем устанавливаютменьшим длительности ускоряемогоОцуга микрос густ ков частиц, но неменьшим длительности самих микросгустков частиц, а временное разрешение мойиторных детекторов обеспечивают лучшим, чем разрешающее время измерительных систем,3. Способ по п.п. 1 и 2, о-т л и:- ч а ю щ и й с я тем, что счет совпадений производят при постоянном периоде обращения микросгустков частиц и постоянной интенсивности облучения мониторных детекторов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Москалев В.А.,шестаков В.Г.Контроль и измерение параметров пучков заряженных частиц, И., Атомнвдат 1973.2. Зайцев В.В. Прибор для определения степени заполнения импульсных последовательностей, ПТЭ, Н 3, 1971, с. 114.