Способ измерения энергии электронов в пучке от ускорителя

17825Изобретение относится к измерительной технике, а конкретнее к способамизмерения и контроля энергии электронов в пучке от ускорителей.ЪИзвестен способ измерения энергииэлектронов в пучке от ускорителязаключающийся в том, что регистрируют раздельно токи электронов из слояпоглотителя, прилегающего к поверхности и из всего поглотителя и по отОношению этих токов, судят об энергииэлектронов в пучке 11,Точность этогого способа не зависит от нестабильности тока пучкаэлектронов от ускорителя, однако, 15мала ввиду сравнительно небольшойчувствительностй к изменениям энергии,так как коэффициент пропускания толстого прилегающего к поверхности слоя поглотителя слабо зави- . 20сит от энергии электроновв пучке.Известен способ измерения энергии электронов в пучке от ускорителя, заключающийся в том, что регистрируют электроны в поглотителе на 25двух различных расстояниях от облучаемой пучком поверхности 21.Точность этого способа также невысокая,Цель изобретения -повышение точ- З 0ности измерения энергии электроновв узком пучке.Цель достигается тем, что в спо собе измерения энергии электроновв пучке, заключающемся в том, чторегистрируют электроны в поглотителе на двух различных расстоянияхот облучаемой пучком поверхности,одновременно регистрируют обратнорассеянные электроны, вышедшие изобласти поверхности поглотителя,на которую непосредственно падает" пучок, и по результатам всех регистраций судят об энергии электро"нов в пучке,При использовании качества мерыэнергии электронов- величин :типа50 и т.д. чувствительность йк изменениям энергии выше, чем для известных способов, а изменения тока пучка не влияют на результат измеренияэнергии,На фиг.1 изображена схема, поясняющая реализацию предлагаемого способа; на фиг. 2 - распределенияобратнорассеянных электронов по поверхности поглотителя; на фиг.З -схема устройства для реализациипредлагаемого способа; на фиг. 4зависимость относительного изменения потока из области поверхностипоглотителя; на которую непосредст"венно падает пучок, от энергии электронов в пучке ф на фиг.5 - зависимость относительного изменения потока при фиксированном изменении энергии электронов в пучке от сеченияпучка.При измерении отклонения энер"гии электронов от номинального,значения, например, Е = 6 мэВ, в пучкес диаметром сечейия 2 г = 2 мм отбетатрона на энергию 2-6 МэВ пучок(фиг.1) направляют, например, нациркониевый поглотитель 1 (атомэныйномер 40,плотностью= 6,5 г/см ).Регистрируют поглощенную дозув слоях поглотителя толщинойЬР, = 60 = 0,2 мм на расстоянияхЙ= 1 мм и 0 = 3,5 мм от поверхности поглотителя, а также регистри- .руют обратнорассеянные электроны,вьппедшие из области поверхности поглотителя с диаметром равным диамет)ру сечения пучка 2 г = 2 мм т,е. изобласти, на которую непосредственно падает пучок,Толщина слоев, в которых регистрируют электройы. в поглотителе при этом намного меньше пробега электронов с начальной энергией электронов в пучке Г = 6 МэВ в материале поглотителя, причем первому слою соответствует восходящая часть распределения,поглощенной дозы по глубине поглотителя, а второму - нисходящая часть. Диаметр пучка также составляет в этом случае малую долю пробега электронов в материале поглотителя, т.е, пучок является узким,Распределение обратнорассеянных электронов по поверхности поглотителя для узкого пучка показано на фиг.2. Из области поверхности пог3 782 ЛОтителяу дияметром 2 Г 2 мм, ня которую непосредственно падает пучок электронов, при этом выходит лишь " часть обратнорассеянных электронов, распределенных в целом пракртйческипо области поверхности диаметром.23 Е(2 Г +), 11 ммо 3Изменение энергии электронов в пучке приводит также к перераспре делению поглощенной дозы в поглоти- теле, в результате которого происходит уменьшение регистрируемой поглощенной энергии в приповерхностном слое поглотителя и увеличении - 15 во втором.Для регистрации энергии, поглощенной в слоях, используют тонкие сцинтилляторы 2 и 3 (фиг.З) сцинтилляционных датчиков 4 и 5, а для 20 регистрации обратнорассеянных электронов, вышедших из области диаметром 2 г = 2 мм - сцинтилляционный датчик 6 со сцинтиллятором 7 в сочетании с коллиматором 8, имеющим 25 канал 9 для проводки пучка 2 г = 2 ммо и канал 10 регистрации против кото рого установлен датчик 6. Канал регистрации ограничен поверхностью, пересекающей по окружности диаметром 2 готорец коллиматора 11, находя щийся в контакте с поверхностью поглотителя. Увеличение энергии приводит к уменьшению сигнала датчика 4 111 , к увеличению сигняля дятчи ка 5 0 ц и к уменьшению сигнала датчика 6 Оп,. При этом величина а.Оп 4 Цнапример с . ияменяется еОп,ри 17 4Й,/Б раз сильнее, чем 1 ц / О которая является мерой энергии электронбв в известном способе,На фиг. 4 показано обусловливающее изменениесигейала 11, и расчетное относительноеизменение потока обратнорассеянных электронов Р из области, на которую непосредственно падает узкий пучок электронов при увеличении энергии от 2,4 до 6, Кривая 2 соответствует вкладу от уменьшения КОР . Изменение Бя, достигает 20, в то время, как КОР изменяется только в2 раза.На фиг.5 показана зависимость относительного измененияот величины радиуса сечения пучка г, при изменении энергии электронов в пучке от 2,4 до 6 МэВ, С увеличением Г наблюдается уменьшение относительного изменения, которое для го= 6 .мм (т,е, при переходе к широкому пучку) уже обязано в основном зависимости КОР от энергии.Предлагаемый способ обеспечивает более высокую точность контроля энергии в узких пучках электронов от ускорителя,. чем известные способы.Способ, предназначен для определения нестабильности энергии ускорения циклических электронных ускорителей. Способ может использоваться для исследования нестабильности энергетических спектров электронов в различных областях сечения широкого пучка.7825 7 Риг. Х едактор Л.Письман Техред А.Бабинец е т те ав аа тетав а ет те тв веет еа а ет орректор А.Зимокостет втав48 .о комитет одписно да и.ев ваеюавюетае Па нт л.Проектная, 4 Филиал ППП Ужгород аказ 4467/ ВНИИПИ Гос по дела 13035, МоТираж тненн брете Жий и открытРаушская н СССРийаб., д,4