Устройство для измерения параметров пучка заряженных частиц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЩ.:ТЕЛЬСТВУ ЮГГ/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм из 06 Ретений и ОткРытий(56) Авторское свидетельство СССРВ 538617, кл, Н 05 Н 7/00,13.08,74.Авторское свидетельство СССРМ 1128757, кл, Н 05 Н 7/00,28.07.83.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ(57) Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках, работающих с пучками постоянноготока. Целью изобретения являетсяповышение чувствительности устройства. Для этого в устройство введеныдополнительные магнитные экраны б сравномерно расположенными на них об1334405 мотками 7, размещенные на диаметрально противоположных сторонах и на одинаковых расстояниях относительноцентра вакуумной камеры 8 с проходя-щим в ней пучком 9 заряженных частиц.Устройство также содержит феррозонИзобретение относится к ускорительной технике, а именно к устройствам измерения положения и тока пучказаряженных частици может найти применение в электрофизических установках, работающих с пучками постоянного тока.Целью изобретения является повышение чувствительности устройства. 10На фиг,1 и 2 приведена структурнаясхема устройства; на фиг.З - схемауправления; на фиг,4 - временныедиаграммы работы устройства; на фиг.5чертеж дополнительного магнитного 15экрана,Устройство содержит феррозонды 1с обмотками возбуждения 2 сигнальной3, дополнительной обратной связи 4и обратной связи 5, помещенные в дополнительные магнитные экраны 6 сравномерно расположенными на них обмотками. 7 и размещенные на диаметрально противоположных сторонах и на одинаковых расстояниях относительно 25центра вакуумной камеры 8 с проходящим в ней пучком 9 заряженных частиц, общий электромагнитный экран 10генератор 11 возбуждения, схему уп. -равления 12, усилители 13, синхронные 30детекторы 14, аналоговые ключи 15,усилители 16, интегрирующие элементы17, схемы вычитания 18, деления 19,сложения 20, индикатор 21 тока, индикатор 22 положения, резисторы 23обратной связи.Схема 12 управления, приведеннаяна фиг.З, состоит из усилителя 24мощности и генератора 25 модулирующих импульсов, 40 Устройство работает следующим образом.Феррозонды 1 помещаются в дополнительные магнитные экраны 6 (фиг.5) с помощью которых модулируется маг ды 1 с обмотками 2 возбуждения, сигнальный 3, дополнительной обратнойсвязи 4 и обратной связи 5, общийэлектромагнитный экран 10, генератор11 возбуждения, схему 12 управления.5 иле нитное поле пучка 9, и в общий электромагнитный экран 10 для защиты феррозондов от внешних магнитных полей,Индукция в управляемых магнитных экранах 6 периодически с частотой определяемой схемой 12 управления, достигает насыщения, т,е. происходит модуляция его магнитной проницаемости.На обмотки 2 возбуждения феррозондов 1 поступает с генератора 11 возбуждения ток с частотой Г. При наличии магнитного поля пучка с сигнальных обмоток 3 феррозондов 1 снимается напряжение с частотой 2 Г, пропорциональное величине магнитного поля пучка. Со схемы 12 управления на обмотку 7 дополнительного магнитного экрана 6 поступают прямоугольные импульсы тока с периодически изменяющей. ся фазой(фиг.4 а). При отсутствии тока через обмотки 7 дополнительных магнитных экранов 6 магнитное полепучка 9 не достигает феррозондов 1 и с сигнальных обмоток 3 поступает напряжение шума (помехи). При наличии тока через обмотку 7 дополнительный магнитный экран 6 теряет свою магнитную проницаемость и магнитное поле пучка 9 достигает феррозондов 1, с сигнальных обмоток 3, которых снимают сумму сигналов, пропорциональных току пучка и шуму.1На выходе синхронных детекторов 14 (фиг.4 б) при разомкнутой дополнительной обратной связи (обмотки 4 отключены) возникает напряжение в виде полезного сигнала и шума (помехи).Сигналы помехи в интервалах времени, когда экранируется поле пучка дополнительным экраном 6 (нет тока в обмотках 7), выделяются аналоговыми ключами 15 (см, 0 фиг,4 в), управ"ляемыми от схемы 12 управления, усиливаются усилителями 16 и через интегрирующие элементы 17 поступают на обмотки дополнительной обратной связи 4,5При замкнутой дополнительной обратной связи на выходе синхронногодетектора получают напряжение О10(фиг,4), в котором помеха подавлена,так как глубина дополнительной обратной связи по помехе может бытьболее 100 , аобратная связь по полезному сигналу (через резисторы 23обратной связи и обмотки обратнойсвязи 5) может быть на два, трипорядка меньше. Избирательный усилитель должен иметь такую ширину полосы пропускания, чтобы сигналы с фер 20роэондов, промодулированные с частотой схемы управления, могли проходить через него без искажений. Привыборе частоты схемы управления на2-3 порядка ниже, чем частота генератора возбуждения, получение нужнойполосы пропускания избирательногоусилителя не представляет трудностей,30Формула изобретения1. Устройство для измерения параметров пучка заряженных частиц, содержащее первичные преобразователи, выполненные в виде феррозондов, расположенных симметрично относительно оси канала транспортировки пучка, заключенные в общий электромагнитный экран и снабженные сигнальными обмот 40 ками, обмотками обратной связи и обмотками возбуждения, при этом сиг-. нальные обмотки соединены с входами избирательных усилителей, выходы которых соединены с входами синхронных45 детекторов, выходы последних соединены с входами схем сложения и вычитания, выходы которых соединены с входами схемы деления, выход которойсоединен с индикатором положенияпучка, выход схемы сложения соединенс индикатором тока пучка, обмоткивозбуждения соединены с генераторомвозбуждения и синхронными детекторами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения чувствительности, в него введены дополнительныемагнитные экраны, располагаемые вокруг каждого феррозонда, выполненныев виде сердечников с обмотками возбуждения, схема управления, аналоговые ключи усилители, интегрирующиеэлементы, обмотки дополнительнойобратной связи, располагаемые наферрозондах, и резисторы обратнойсвязи, при этом выходы синхронныхдетекторов соединены с входами аналоговых ключей и через резисторыобратной связи с обмотками обратнойсвязи, управляющие входы аналоговыхключей соединены с одним из выходовсхемы управления, другой выход которой соединен с последовательно включенными обмотками возбуждения дополнительных магнитных экранов, а выходы аналоговых ключей соединены свходами усилителей, выходы которыхчерез интегрирующие элементы подключены к обмоткам дополнительной обратной связи,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что схема управления выполнена в виде генератора модулирующих импульсов и усилителя мощности, при этом выход генератора модулирующих импульсов соединен с входом усилителя мощности и с управляющими входами аналоговых ключей, авыход усилителя мощности подключен кобмоткам возбуждения дополнительньммагнитных экранов, 1334405актор Н.Слободяник ектор М.Шароши Заказ 3983/ сн В 1130 роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектна г) Тираж 801 НИИПИ Государственногоо делам изобретений Москва, Ж, Раушс Под омитета СССР открытий я наб д.4/5