Система движения мессбауэровского спектрометра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 5 ЕН ИДЕТЕЛЬС К АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬТИЯМПРИ ГКН Г СССР(71) Институт аналитического приборостроения Научноехнического обьединения АН СССР(56) Гоьов Т., Русков Т. Мессбауэровский спек гро е" р. - ПТЭ 1 Ж 5, 1967, с, 138 - 142,Авторское свидетельство СССР М 1144509, кл 0 01 1/36, 1983.(54 СИСТЕМА ДВИЖЕНИЯ МЕССБАУЭРОВ "Кь О СпЕКТРОМЕТРА(57) Изобретение относится к аппаратура для наблГодения ядерного гаммареэонанса Изобретение относится к аппаратуре для наблюдения ядерного гамма-резонанса, а именно к устройству систем движения мессбауэровских спектрометров, и может применяться для модуляции энергии гамма- излучения при анализе веществ, в которых наблюдается резонансное поглощение или рассеяние гамма-квантов.Целью изобретения является повышение точности выполнения закона движения системой движения мессбауэровского спектрометра,На фиг. 1 представлена блок-схема системы движения мессбауэровского спектрометра; на фиг, 2 изображено направление действия сил в системе.Система движения мессбауэровского спектрометра содержит допплеровский модулятор 1, генератор опорных сигналов 2,.Ы 1491189 А 01 Т 1/36 и может применяться для модуляции энергии гамма-излучения. Целью изобретения является повышение точности выполнения закона движения системой движения мессбауэровского спектрометра, Устройство содержит допплеровский модулятор с датчиком скорости, охваченный стандартной целью обратной связи. Введение дополнительной цепи обратной связи образованной усилителем переменного напряжения, подключенным к пьеэопреобраэователю, укрепленному на подвижной части допплеровского модулятора, позволяет уменьшить ошибку отработки движения в области высоких частот 2 ил,подключенныи по выходу опорного сигнала через усилитель сигнала ошибки 3, через усилитель мощности 4 к задающей катушке - д допплеровского модулятора 1, второй вход 4 Ьь усилителя сигнала ошибки 3 подключен к ) датчику скорости допплеровского модулято- д ра 1, на подвижной части которого жестко д укреплен пьезоэлектрический преобразователь 5 и инерционная масса 6, укрепленная на пьезоэлектрическом преобразователе со стороны, противоположной креплению его к подвижной части допплеровского модуля- а тора, Вход усилителя переменного напряжения 7 соединен с выходом усилителя сигнала ошибки 3, а выход - с пьезоэлектрическим преобразователем 5.Ошибка х (р) отработки закона движения в предлагаемом устройстве определяется выражЕнием в операторной форме, е р) - задающее воздействие, сигнал, вырабатываемый генератором опорных сигналов и поступающий на схему сравнения и усилителя сигнала ошибки;1(р) - внешнее возмущающее воздействие, в общем случае является функцией мно гих пересленных;Кр(р) - передаточная функция цепи регулирующего воздействия, т.е, цепи, включдющей усилитель, усилитель мощности и зэдаюсцую катушку;15Кос(р) передаточная функция цепи обратной связи, включающей измерительную катушку сдатчик скорости);Цр) - передаточная функция допплеровского;лодулятора по возмущающему 20 воздействию;Кг,(р) - передаточная функция цепи, образованной усилителем переменного напрямсения 7 и пьезопреобразователем с инерционной массой, 25 Е отсутствии этой цепй ошибка отработки закона движения определяется выраженим30 Содвниодя выражения (1) и (2) можно видеть что введение цепи, включающее усилитсль г ременного напряжения 7 и пьезопоеобрдэователь с инерционной масссгй ул чьшдег ошибку отработки. Вне за висислос с и от причин, вызванных возл 1 ущагосцилл воздействием на подвижную часть допплеровского модулятора. ошиока отработки закона движения, т.е. сигнал рассогласования является функцией эгого воэдейссвия. Причем, если медленно меняющаяся составляющая ошибки до десятков герц мджет быть уменьшена подьемо:л обшего коэффициента усиления до предела ограничения его, то высокочастотные компоненты ошибки в известнь:х устройствах не могут быть скомпенсированы. В предлдгдемол 1 устройстве переменная сос авляющэя сигнала ошибки усиливается в полосе частот от десятков герц до десятков килогерц и подается на пьезоэлектрический преоордэователь 5, На заторможенных гранях пьезоэлектрического преобразователясг, возникает сила Г(с), пропорциональна. направлению сигндла ошибки в полосе частот вь е чдссоты колебаний подвижнои части, со. ветстггуюсцей периоду задающесо сигнала Г(с) = КО(с), где К - коэффициент преобразования пьезоэлектрического преобразователя; О(с) = р(х) - напряжение, подаваемое на заторможенные грани пьезопреобразователя, являющееся функцией сигнала рассогласования (сигнала ошибки х(т.Возникающая слла действует на по. движную часть допплеровского модулятора и инерционную массу. Направление действия силы на подвижную часть выбирается противоположным по отношению к си е (фиг. 2), вызванной возмущающим воздействием 1, и осуществляется выбором полярностии подкл юче н ия си гнал э О(с) к пьезопреобразователю.На фиг. 2 показано направление дейст вия сил, возникающих при подаче напряж- ния О(с) нд пьезопреобраэоедтель При этом имеют место следующие сс 1 от;овения:О уз(сп 2 + гпз ) =- - Г (с), (6)Осде гп 1 - масса подвижной чдсти допплеровского ллодулятора;гп 2 - масса пьезопреобразс 1 вэтсэлч,спи - инерционная масса;Ю/1--- ускорение суммарной массы подвижной части допплерогскоо мод,ля-орэ и пьезопреобразователч г:од действием силы со стороны инерцио, ной мэссы;с 1 сСЗ--- ускорение инерцигннси лсы,бгЧ 2,3--- ускорение суммарнои масс; пьезопреобразовдния и инерссионной мдс сы под действием силы со стороны подпижнои части допплеровского модуля 1 ордТак как интерес представляет лпимсенис: подвижной части допплеровс кого модулятора, на которои укреплен источник изл,.пения, то учитывая (3), (4), (5), (6), можнс зэписать уравнение скорости подвимсноп части относительно корпуса допплеровсого модулятора и нэполвижого поглоти 1 еляЧ (с) = Ч(т) + --- - 1 (т) С 11--- Г (т) 1 ------- Г (г) 1, (Ь)гп 1 ГП 1 + гп 2где Яс) - скорость перемевцения подвижной части до плерогского модулятора, обусловленная задающим воздействиемЛдвижную часть допплеровского модулятораИз уравнения (7) следует, что условием 10 (см, фиг, 2). Притчем направление действиякомпенсации возмущающего воздействия силы на подвижную часть допплеровскогослужит соотношение1 1модулятора противоположно действию си+ ) . г, лы, вызванной внешним возмущающим возГП 1 + ГП 21 тпэ П 11 т + п 11 П 12 деиствием, Этим обеспечивается(8) 15 компенсация возму 1 ающих воздействий начто достигается пос е ством ито достигается посредством передаточной подвижную часть дог,плеровского модулятофу кции в цепи; усилитель переменного ча. рапрякения, пьезопреобразовательс инерци- В предлагаемой системе движения месоннои массой, укрепленной на гбауэровского спетрометра введение компьезопреобразователе со стороны, проти пенсирующей связи, активновоположной креплению пьезопреобразога- воздействующей на закон модуляции энертеля к подвижной части допплеровского гии гамма-излучения посредством компенмодулятора,т,е, величиной напряжения Цс), сации возмущающих воздействий наподаваемого на пьезопреобразовагель, подвижную частч ть допплеровского модуляУстройство работает следующим обра тора при помощи пьезоэлектрического презом. образователя, приводит к увеличениюГенератор опорного сигнала 2 выраба- точ гости отработки закона модуляции.тывает электрическии аналог д(т) закона Форму а, була изо ретениядвижения подвижной части допплеровского Система двидвижения мессбауэровскогомодулятора, который поступает на вход уси-,0 сгект геометра, соде .ржащая допплеровскийлителя сигнала ошибки 3, на вт орой вход модулятор с датчиком скорости, генераторкоторого пог,тупает сигнал у(т) датчика гко- опорных с гналов,, выход опорного сигналаросги допплеровского мо лято 1,р; ду ра 1, Уьи- которого подключен через соединенные поленный сигнал рассогласования х(т) через следовательно усилитель сигнала ошибки иусилитель мощности 4 подается на задаю усиди ель м щно,о сти к задающей катушкещую катушку доппле овск г" у у р о о модуля 1 эра, допплеровского модулятора, выход датчикаГкопрая ппд дей .твием силы, возникающей скорости соединен с вторым входом усилив результате протекания тока в задающей геля синала ошигки, о т л и ч атличающдясякатушке, находящейся в постоянном маг- тем, чго, г целью повышения точности вынитнпм поле, приводит в движение подвиж полнения закона движения, она снабженаную часть допплеровского модулятора пьезоэлектрическим преобразователем,Пои по,ключеннойдцепи: усилитель пг- жестко укрепленным на подвижной частиременного наг ряжения - пьезопреобразо- дппплероьского модулятора, инерционнойвател порядок работы не изменяется массой, укрепленной на пьезоэл тоднако и и этри этом переменная составляющая 45 ском преобразователе со стороны, прптивосигнала ошибки усиливается в и ис усилител: , положной креплению пьезоэлектрическогопеременного напряжения и поступает напреобразователя к подвижной части допьезоэлектрический и еобр разователь 5. На пплеровского модулятора, и усилителем пезаторможенных г анях его вр озникает сила ременного напряжения, вход которогоГ = 1(х), пропорциональная величине пере 50 подключен к выходу усилителя сигналаменной составляющей синала оши кошибки, ошибки, а выход к пьезоэлектрическомудействующая на инерционную массу и по- преобразователю)ставител В,1 оговхред 1 ЛЛорентал актор Н,Коляда Те Корректор ГЛ Демч.заказ 4594 ГиражВНИИПИ Государственного коми;е,а118035, Уосква .К о изобретения ", Раутчская н одписное и открытиям при ГКНТ СССР ,1/5