Спектрометр сильноточного пучказаряженных частиц

.,ок )й.1 ф фптви ткс те нмлфщ 1 ц, ."; 4 л т.з нк яхт4,Соеэ СоветскихСоциаинсткческкхРеспублик и 702985 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53 ) М. Кл. Н 01 49/00 Ь 01 Т 1/36 Геаударстваннмй комитет СССРае делам азфбретеннй н втнрытвйДата опубликования описания 30,06,81 В. И. Подкатов, А. И, Втбчиков, С. А. Чистяков и А. П. Яповец(71) Заявитель Научно- исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте(54) СПЕКТРОМЕТР СИЛЬНОТОЧНОГО ПУЧКАЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ 1Изобретение относится к области спектрометрии заряженных частиц и может бытьиспользовано для измерения энергетического спектра импульсных сильноточньтхпучков заряженных частиц,5Известен спектрометр заряженныхчастиц, содержащий поворотный;магнит, подключенный к источнику питания,и измеритель интенсивности повернутогопучка. Спектрометр работает за счетотклоняющего воздействия поперечного магнитного поля на движущиеся заряженныечастицы 1,Недостатками спектрометра являютсянеобходимость коплимации пучков при измеренииспектра и невозможностьспектраметрии трубчатых пучков, а также большойвесприбора и расход потребляемой им энергии.Известно также устройство, содержащее диафрагму, блок изолированных другот друга проводящих пластин, расположенных нормально к падающему пучку и содиненных с накопительными конденсатора 2ми и устройством считывания и измерения заряднЯ.Такое устройство работает за счетторможения и термализации заряженныхчастиц при прохождении их через пластиньт. Число частиц, термализовавшихся вкаждой пластине, однозначно связано сих энергией, что позволяет по величинезаряда, накопленного в каждой пластине,определить , .энергетический спектрчастиц,Однако при больших плотностях токаимеет место разрушение рластин изза высокой плотности выделения энергиипри прохождении частиц;Целью изобретения является повьппенияние долговечности прибора,Цепь достигается тем, что предлагаемый спектрометр состоит из двух блоков п араллельных пластин, расположенных под уг,-.лом 9 к оси прибора, Пластины в блокахрасположены так, что края пластин, обращенных к диафрагме, лежат в одной плоскости, параллельной плоскости диафрагмы.3 ,. 702985 4 Края ближайших друг к другу пластин бло- рассеивание частиц от пластин 1 и 2. ков симметричны относительно оси спектрометра, расстояние между ними должно 2 б быть не меньше размера щели диафрагмы. Оп,-С 0 СВ и Угол наклона 8 , длина пластин 1- и расстояние д связаны соотношением 45 Огсь 1 п - ( 9 с - .2 д % 1, . Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Герасимов А. И, ПТЭ, М 3, 1971,с. 31.2, Дер 1 обузов К, А. и др, ПТЭ, Мо 1,1975, с, 25 (прототип) агсь 1 и - (8 с - "2 дЬл10При таком, расположении пластин пучокзаряженных частиц падает на пластиныодного из блоков под углом к их поверх-,ности, что приводит, во-первых, к возрастанию ( в сравнении с нормальнымпадением пучка) доли частиц, отраженных вследствие процессов многократногорассеивания, во-вторых, к уменьшениюплотности падающего на поверхностьпластин потока. частиц. Увеличение долиотраженных частиц при падении частиц .под углом к поверхности пластины и уменьшение плотности падающего тока за .счет геометрического фактора приводитк уменьшению плотности поглощаемой в 25пластинах энергии, Наличие второго бло ка пластины, параллельного тому, на который падает пучок, позволяет " ре 1 йстрировать отраженные частицы и тем самым измерять истинный спектр частиц. 30На чертеже изображен предлагаемыйспектроммет.Спектрометр состоит из объединенныхв блоки наборов изолированных друг,от друга пластин 1 и 2, которые распо- цложены под углом 6 к оси прибора, нако" йительных конденсаторов 3, устройствасчитывания 4, измерительного устройства 5 и диафрагмы 6. , . . .фСпектрометр работает следующим образом.,Пучок 7 заракенных частиц "йроходитчерез щель диафрагмы 6 и падает наблок пластин 1 под углом 6 к поверхности первой пластины, Часть частицпоглощается в пластинах 1, а другаячасть отражается и попадает на наборпластин 2, Отраженные от пластин 2частицы попадают на пластины 1 и т,д.до полного поглощения, Измеряя заряд скаждой и пластин 1 и 2, можно по известным соотношениям восстановитьэнергетический спектр заряженных частиц,. Угол наклона пластин 8 определяется их длиной 1. и размером щели диафрагмы , С 1 , причем наименьшее значение этого угла должно обеспечивать однократное Для того, чтобы обеспечить поглощениечастиц, оболее одного раза рассеянныхпластинами 1 и 2, необходимо при заданномд,увеличивать длину пластин,Йапример, спектрометр с длиной пластин 20 см, выполненных из меди, и разМером щели 2 см имеет минимальныйугол 8, ".12. папПри измерении спектра электронногопучка с верхней границей 1 МэВ предлагаемый спектрометр допускает работус пучками, у которых плотность тока в4,5 раза больше, чем у известного,11 редлагаемый спектрометр целесооб -.разно применять для измерения энергетического спектра импульсных электронныхпотоков нано- и микросекундного диапазонов. формула изобретен ияСпектрометр сильноточного пучка заряженньих частиц, содержащйй диафрагму, блок йзолированных друг от друга параллельных"проводящих пластин, соединенных с накопительными конденсаторами и устройством измерения заряда, о т л й - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью йовьппения долговечности прибора, в него "введен" второй блок пластин, причем оба блока пластин расположены параллельноодин к"другому под углом О к оси спектрометра так, чтобы края пластин, обращенных к диафрагме, были расположены в плоскости, параллельной плоскости диафрагмы, а края ближайших пластин блоКбв расположейы симметрично относительно оси спектрометра на расстоянии. друг от друга, не меньшем размера щели диафрагмы, причем угол 8 в зависимости от длины пластин 1. и расстояния с 1 ограниченпределами