Способ регистрации заряженных частиц

.Фурсе Оси- проводысоким - ПТЗосе- орилектеско н, я по ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский электротехнкий институт связи им. проф. МБруевича(56) Васильев С. К., Вылов Цпенко В,П., 10 рковски Я. Полуниковый бета-спектрометр с вэнергетическим разрешением.1975, У 2, с. 52,Авраменко М,И. Получение нанкундных ионных импульсов на усктелях прямого действия, В сб.рофизическая аппаратура. - М.;издат, 1966, с. 84-86.Арутюнян В,Н. и дрАвтоматиизмерение фазового объема, В кТруды 2-го Всесоюзного совещаниускорителям заряженных частиц.Наука, 1972, т, 2 с, )1.(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХЧАСТИЦ(57) Изобретение относится к способамрегистрации заряженных частиц. Цельюизобретения является увеличение точности регистрации за счет улучшениявременного разрежения и воэможностиего регулирования. Цель достигаетсяопределенным режимом режекции, которая обусловливает попадание на регистрирующий детектор только однойчастицы в течение короткого промежутка времени. Такая режекция осуществляется электрическим полем отклоняющей системы, на которую подаются постоянное и импульсное напряжения определенных амплитуды, длительности ичастоты следования, Способ регистрации может быть применен в регистрирующих и контролирующих устройствах,где требуется повышенное временноеразрешение. 2 ил.1 134037Изобретение относится к экспериментальной методике ядерной физики ифизики тнердого тела,Целью изобретения является унели 5чение точности регистрации эа счетулучшения нремецного разрешения ивозможности его регулирования,На фиг.1 представлено устройстнодля регистрации заряженных частиц;на фиг.2 - зависимость суммарного напряжения на детекторе от нремеци.На одной оптической оси 00 последовательно установлены источник заряженных частиц 1, фокусирующая система 152 и отклоняющая система 3 длиной 1,На расстоянии 1, от отклоняющей системы 3 находится регистрирующий детектор 4 с зондирующей диафрагмой 5 диаметром Б расположенной н фокальцой 20плоскости системы 2. Детектор 4 электрически сняэан с входом анализирующего тракта 6. 11 а фокусирующую и отклоняющую системы иода(отся соответственно постоянные напряжения от источников 7 и 8, а импульсное наиряжение -от генератора прямоугольных импульсов 9,Возможны дна варианта регистрации. 30 В первом случае ца фокусирующую систему 2 от источника постоянного напряжения 7 подаются напряжения, необходимые для фокусиронки пучка частиц вдоль оси 00 на зондирующую диафрагму 5. На отклоняющую систему 3 от источника напряжения 8 подается постоянное напряжение величиной 0, создающее электрическое поле, которое отклоняет пучок частиц на расстояние 40(Я от оси 00 , Одновременно с постоянным напряжецием ца отклоняющую систе"му 3 подается импульсное напряжение прямоугольной формы величиной Ю ф(Н и (2 П ) и длительностью с от ге нератора импульсов 9. При поступлении импульса происходит компенсация постоянного напряжения и частицы будут попадать в зондирующую диафрагму 5 детектора 4, При периоде следования этих импульсов, большем длительности рабочего времени регистрирующе-анализирующего тракта, наложения импульсон в последнем могут возникать только от частиц, зарегистрированных детектором в течение одного импульса напряжения длительностью , и, таким образом, время разрешения при данном режимегрегистрации будет равно ( . Рассмотрим второй р(жим регистрации, позволяющий лоиолцитеиьно улучшить временное разрешение. В этом режиме на отклоняюшу 2 систему 3 подается прямоугольный импульс напряжения величиной Н, удовлетворяющей соотношениям ц е 13, и противоположного эцака относительно постоянного напряжения, При таком соотноше- нии величин постоянного и импульсного напряжений попадание ца детектор возможно только тех частиц, которые пролетают отклоняющую систему 3 н течение отрезка времени фронта импульса, при котором суммарное напряжение 1) на системе 3 меняет знак ( фиг,2(, т.е. когда сканирующий пучок проходит через зондирующую диафрагму 5. Время разрешения аС в, этом случае определяется соотношениемоТ25 тгде Т - длител 6 ность фронта прямо(Ругольного импульса.В этом режиме как период следования импульсон, так и длительность самих импульсов должны быть не меньшерабочего времени регистрирующе анализирующего тракта, чтобы исключить наложения от частиц, пришедшихв передний и задний фронты импульса.Можно показать, что оптимальным сточки зрения использования технических воэможностей генератора импульсов является режим при выполненииравенства Н-21.Загрузкадетектора в обоих. режимах регистрации уменьшается в 1/Ь 1раз, где Ь С - время разрешения, с;частота следования прямоугольных импульсов напряжения, Гц.уменьшение загрузки детектора приводит к увеличению продолжительностиего работы,Покажем на примере преимущества .предлагаемого способа в части временного разрешения, Известно, что разрешающее время в известном решениисоставляет 2 мкс.(В то же время при предлагаемомспособе, например, при следующих параметрах: 11,(1,5 кВ; с = 5 нс; Тт1 нс; 8,0,03 и; 1 1 см; 120 см; Ь ее 0,3 см, разрешающее нремя для электрона с энергией Е15 кэВсоставит: в первом режиме ьС 5 нс;но втором режиме д с ее 5 пс, 13403Пля реализации могут быть использованы электростатическая фокусирующая система и отклоняющая система типа бегущей волны с волновым сопротивлением 75 см, источники постоянного напряжения - стандартнме, например ВС, генератор прямоугольных импульсов с выходным сопротивлением 75 Ом.В этом случае параметры элементов, укаэанных на фиг,1, следующиеф К,1 ИОм, К 175 см, СС 0,1 мкф.Предлагаемый способ, может использоваться для регистрации пучков электронов,ионов идругих эаряженныхчастиц, Такие пучки широко применяются в электронных иионных микроскопах, в электро- Вакуумных приборах и в ядерной физике.форрула и зоб ретенияСпособ регистрации заряженных час- тиц, при котором производят фокусиров 714ку и режекцию частиц путем в 1 здейгтвия на заряженные частицы электрическим полем фокусирующей и отклоняющей систем, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью увеличения точ. ности регистрации за счет улучшения временного разрешения и воэможности его регулирования, на отклоняющую систему подают постоянное и импульсное прямоугольное напряжения, величины которых удовлетворяют соотношениям 1 О еО(, где Б - величина постоянного, а О- величина импульсного напряжения, причем постоянное и импульсное напряжения противоположного знака, при этом период следования импульсов Тс выбирают иэ соотношения Т ъ , где- рабочее время регистс-"рируйще - анализирующего тракта.1340311 Усум Составитель В.ДрыгинТехред Л.Сердюкова Корректор И.Муска Редактор А,Иванова Тираж 522 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5