Устройство для измерения потоков заряженных частиц

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз . Советских Социалистических Республик604 11 7/26-2 с присоединением заявПриоритет -осударственный номитеСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытийата опубликования опис 2) Авторы изобретения Богданов, О. Л. Вайсберг, Б. В. Поленов, Б. И, Хазан и А. А, Зерцалов(71) Заявитель ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКОВ ЗАРЯЖЕННЫХЧАСТИЦ) УСТРОИСТВО 2 и изме- в космихо имос об д ть прослютра устроиством широкого энергетического диапазона приводите точности измерешй, увеличениюснятия спектра, ухудшает разрешение устройства по энергии. В каждый конкретный мол 1 ент энергетическое распределение потока частиц занимает далек не весь энергетический диапазон, и уст ство определенную часть времени дает ну левые показания,к потер времени в заряжен- статичеис сточни ро спредестройстластинах Цель изобретения - увеличение точности и уменьшение времени измерения спектров заряженных частиц,вами напряженианализатора и на отклоняю опорциональная етрируелых частиц, т. е. спектральнчают последовате у вели ступеное расльно во на энергии рег чато меняютс ль дос 15 еделение по емени. мом устроис два пороговь му соединен аналогового точностпотока определения энергщстиц оказывается При этои плотности ак как иза ограниченного 2 О роговых уст евысокои,исла ступе статочно выс соединенныекаскад соед е о разизмеряемым Кроме т анализпрующеи системы, выход счетногоустройства соединен со входом ключевойсхемы и входом схемы совпадений. ми значительны, ная способность тервал ого, про ского к ла ограничена еметри Изобретение относится к обларений потоков заряженных частиц ческом пространстве.Известны спектрометры потоко ных частиц, состояшие из элекгро ского анализатора, детектора, рег ра, генератора, счетного устройст ро-аналогового преобразователя и ка отклоняюших напряжений.При измерении спектральных р лений заряженных частиц такими решения анализаторов расстояния ме игается тем, что в предлагаетве выход регистратора через х устройства и ключевую схе со входом линейного цифропреобразователя, выходы поройств через последовательно схему совпадений и релейны 1 нены с источником питанияИа чертеже представлена блок:-схемаустройства,Оно содержит анализирующую систему 1,, детектор 2, широкодиапазонный регистратор 3, генератор 4 тактовых импульсов,счетное устройство 5, линейный цифро-ана,логовый преобразователь 6, источник питания 7 анализирующей системы, пороговыеустройства 8, 9, ключевую схему 10, схе-му совпадений 11 и релейный каскад 12, рНа клемму 13 подается сигнал переключе, ния в режим определения энергетическогодиапазона; с выхода 14 снимается сигнална тееметрию.Анализирующая система 1 содержит Ъанализаторов. Поток частиц на выходе анализаторов регистрируется общим детектором2.Устройство работает в двух режимах:в режиме определения энергетического диапазона измеряемого спектра и в режиме измерения спектра.В начале измерений устройство включают в режим определения энергетическогодиапазона измеряемого спектра, В этомрежиме питание анализаторов осуществляется так, что общая ширина энергетического канала системы анализаторов равнай Ь Е (Ь Е - ширина энергетическогоспектра одного анализатора), Большая ши- ЗОрина энергетического канала достигаетсяза счет взаимного смещения центров энергетических характеристик анализаторов на. величину ЬЕ, Это осуществляется путемподачи на отклоняющие . пластины напряжений О , отличающихся одно от другогона определенную величину (Ц 340 ОПпри О Ц=ОЗ-Оа==От-)- = Соэ )Величина отклоняющих напряжений У 40в устройстве, пропорциональная среднемузначению энергии регистрируемых частиц,последовательно меняется отй максао 3 что соответствует поспей миндовательности измерений от Е домаксмин.Пороговое напряжение Ц выбипоорают равным выхрдному напряжению присигнале с детектора, в 5-10 раз превышающем сигнал фона.При увеличении сигнала с детекторанапряжениевыхбольше напряжен 55яц , лоро овое устройство 8 меняетпор свое состояние и выходной сигнал с порогового устройства 8 поступает на ключе-вую схему 10 и схему совпадений 11,Одновременно ток с цифро-аналоговогопреобразователя, определяющий номерэнергетической зоны, воздействует наключевую схему 10, и сигнал с порогового,устройства 8 изменяет ее состояние так,что она подготавливается к изменению напряжения питания цифро-аналогового преобразователя, обеспечивающему уменьшениеверхней энергетической границы диапазонас Е до максимальной энергии измерямаксемого спектра Е , причем Ес макс,1с максопределяется по 1 Ъ -му анализатору,Действие сигнала порогового устройства8 на схему совпадений не изменяет ее состояния,При наличии в спектре ярко выраженного максимума наступает момент, когда выходной сигнал уменьшается до величиныопорного напряжения и изменяет состояниепорогового устройства 9. Выходной сиг налс порогового устройства 9 воздействуетна ключевую схему 10 и изменяет ее состояние так, что ее выходные сигналы изменяют питание цифра-аналогового преобразователя и спектральное распределение измеряется только от Е до Емакс С, минОдновременно сигналом порогового устройства 9 счетное устройство 5 сбрасывается в исходное состояние для началаработы устройства в режиме измеренийспектра от верхней границы Ес 2 максУсловием появления сигналов на выходеключевой схемы 10 в этом случае является одновременное действие на этот каскад сигналов с пороговых устройств 8и 9, Минимальная энергия измеряемогоспектра Е определяется по первомус минанализаторуКроме того, при наличии сигналов на выходе пороговых устройств 8 и 9 срабатывает схема совпадений 11, и с помощью релейного каскада 12 источник питания 7исключает взаимное смешение напряженийна отклоняющих пластинах ( О =0 =, . = О ),2 " ъчто обеспечивает изменение ширины энергетического интервала с 1. Ь Е до Ь Г.При этом за счет параллельной работы всеханализаторов в энергетическом интервалеД Е чувствительность изменений увеличива;.тся в 11 раз.351465 боль- вых 30 дом схемы совпадений,В режиме измерения спектра устройство действует в энергетическом диапазоне реального измеряемого спектра с сохранением внутри границ измерений определенного числа энергетических зон (ступеней), с высоким 5 энергетическим разрешением (Ь Е) и высокой чувствительностью,за счет чего существенно повышается точность, уменьшается время из-, мерсний и появляется возможность исследования более тонкой структуры измеряемых 10 потоков .Если выходное напряжение ше напряжения Ц вплоть до минимальпорной энергетической границы измерений, то 15 сигнал на переключение ключевой схемы 10 и схемы совпадений 1 1 поступает со счетного устройства б при достижении им состояния, соответствующего минимальной энергии Е 20мин,При этом энергетический диапазон измерений находится в пределах от Ес максдо Емин,Переключение устройства с режима измерения спектра в режим определения энергетического диапазона производится по команде программного устройства (не показано) действием на пороговые устройства. 8 и 9.Предлагаемое устройство позволяет уменьшить время измерения в 2-30 раз и существенно повысить точность измерения пространственных и спектральных распределений, а также временных вари-, аций потоков заряженных частиц в космическом пространстве.Информацию, получаемую в режиме опр. - деления энергетического диапазона, используют для экспрессной оценки характеристик потоков,Предмет изобретения Устройство для измерения потоков заряженных частиц, содержащее анализирующую систему, последовательно .соединенные детектор и регистратор, а также генератортактовых импульсов, выход которого черезсчетное устройство и линейный цифро-аналоговый преобразователь соединен со входомисточника питания анализирующей системы,отличающееся тем,что, сцелью увеличения точности и уменьшениявремени измерения спектров заряженныхчастиц, выход регистратора через два пороговых устройства и ключевую схему .соединен со входом линейного цифро-аналогового преобразователя, выходы пороговыхустройств через последовательно соединенные схему совпадений и релейный каскадсоединены с источником питания анализирующей системы, выход счетного устройства,соединен со входом ключевой схемы и вхоЕ,Ч елноковаСоставитель техред И.КарандашовКорректоры: Ц,Ду 1 с Редактор И.Орлова ЦНИИП 11 Государственного комитета Совета Л 1 ннистров СССР но делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб.,Г 1 рсднрнятнс ;Г 1 атгнт, Ыоскна, Г 59, Бгрежковская наб., 24 Здф/ф Из, М И 1 ирПодписное