Устройство для измерения эмиттанса пучка ускоренных частиц

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИН (51)5 fl 05 Н 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ПОКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 15. 04. 92. Бюл. h 14 (21) 4348535/21 (22) 22.12.87 (7)) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.H.Кирова (72) С.A.Ãîðoáüåâ, Э,Г,Галь и И.Л,Бавижев (53) 62).384.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 506257, кл. Н 05 Н 7/00, )978.

Авторское свидетельство СССР

Р 405)85, кл . Н 05 Н )7/ОО, l971.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ) 1ЕРН)ИЯ

ЭМИТТАНСА ПУЧКА УСКОРЕННЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к ускорительной технике. Пель иэобретенияповьппение точности и оперативности

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для контроля и измерения поперечных фазовых объемов пучков заряженных частиц преимущественно высокой энергии, например,.при настройке и эксплуатации ускорителей, при изучении динамики пучков эаряженцых частиц и т.д.

Целью изобретения является повышение точности и оперативности измерений в области высоких энергий.

На фиг.1 схематически показано устройство для измерения эмиттанса пучка заряженных частиц; на фиг.2 изображена проекция поперечного сечения входа устройства, Устрой<:тво содержит многокайальный сепаратор .I, систему коллектора

„,SU„„1493079 А1 измерений в области высоких энергий.

Сущность изобретения заключается в том, что. в устройстве для измерения эмиттанса, содержащем многоканальный сепаратор с крллекторами, расположенными на выходе каждого канала соосно их выходным отверстиям, сепаратор выполнел в виде набора иэогну" тых кристаллических пластин, расположенных так, чтс, касательные к кристаллографическим плоскостям каждой пластины на входе параллельны, а каждая пластина изогнута относительно входа так, что радиус иэгиба каждой последующей пластины, начиная с внешней, равномерно уменьщается, При этом сепаратор и коллекторы снабжены средствами для их синхронного поворота, 2 ил, t

2, платформу 3 гониометра для поворота сепаратора ) относительно оси У, платформу 4 для перемещения коллекторов по радиусу R синхронно с сепаратором ), кристаллические пластины

5 сепаратора

Аналогичное устройство распо.шагается в плоскости УЕ для измерения вертикального эмиттанса, В данном устройстве многоканальный сепаратор ) расположен па оси пучка в виде набора кристаллических пластин 5. Плоскости пластин 5 выполняются параллельными кристаллографической плоскости (III) материала кристалла, а сами пластины изгибаются относительно этой плоскости. Пластины 5 иэгибают так, чтобы радиус иэ гиб каждой последующей, начиная с

l 493079 внешней, уме»ьиеалгя ня некоторую величину. Разница между радиусами изгиба пластин 5 определяет шаг размещения колекторов частиц на платформе 4 ири заданном расстоянии Е от

5 сепаратора 1 до коллекторов 2, 11!ирина пластин 5 выбирается больше максимального поперечного размера пучка.

Толщина Б кристалличегких пластин

5 может составлять 0,3-1 мм и определяет шаг дискретизации измерения при заданном поперечном размере пучка частиц, а также количество коллекторов 2 на платформе 15

Платформа 3 с установленным на ней сепаратором 1 может поворачиваться с помощью гониометра вокруг оси У, проходящей на входе сепаратора через его середину. Синхронно с платформой gp

3 поворачивается платформа 4 с установлен»ыми »а ней с шагом h коллекторами по радиусу, проведенному вокруг оси У.

Угол сканирования многоканального 25 сепаратора 1 определяется максимально возможной величиной углового разброса част»ц в пучке и выбирается заведомо больш»м.

Устройство работает спедующим образом, Пучок частиц, параметры которого необходимо иэмерить, направляется на торцы кристаллических пластин многокаееальпого сепаратора 1. Каждая пластина 5 вырезает частицы пучка с соответствующей ей координатой Х с некоторым разбросом, равным толщине кристаллической пластины. 1ерез кристаллическую пластину 5 прОходят 40 лишь те частицы, которые лежат в диапазоне угло» канал»рования вдоль кристаллографической оси (III) который составляет очень малую величину .ъ50 10 рад, Следовательно, на выходе каждой пластины 5 появляется пучок лишь пр» определенном угле поворота сепаратора 1 относительно оси У, соответствующем углово" му разбросу частиц в пучке с данной поперечной координатой, Далее пучок

50 из вееходееого торца каждой пластины движется к своему коплектору 2 эаряженнь х частиц, расположенному вдоль касатель»ых к кристаллографическим

55 плоскостям (III) соответствуюш»х кристееллеечес ких плаг тип, Поскольку пластины 5 изогнуты

»а различ»ые радиусы, то пучок частиц, выходящий из и»х, имеет разный угол отклонения от»ог»тельно оси измеряемого пучка, Благодаря этому сугеествует возможность разнести коллекторы 2 по азимуту на расстояние 4> достаточное, чтобы разместится. эти колпекторы и зафиксировать ток пучка частиц, выходящих иэ пластин

5 без потерь, Блок коллекторов 2, размещенных на платйорме 4, движется по радиусу

В синхронно с платформой сепаратора, поэтом- на выходе каждого коллектора

2 появляется сигнал, пропорциональный току частиц, выходящих иэ соответствующей ему пластины. Фиксируя ток с коллекторов 2 и, соответственно угол поворота сепаратора 1, строится проекция фазового объема пучка на фаэовой плоскости ХХ . Затем по этой характеристике вычисляется эмиттанс пучка, Измерение эмиттанса пучка в другой взаимно перпендикулярной плоскости производйтсл второй аналогичной системой, Следовательно, увеличение точности измерения эмиттанса пучка частиц при повышении оперативности достигается уменьшением шага дискретизации измерения и точности фиксации величины тока выделенной части пучка.

Кроме того,. дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является значительно (в 1000 и более раз ) меньшая масса сепаратора, что очень важно при разработке точнейшего сканирующего устройства, а также возможность размещения коллекторов вне оси пучка, Последнее преимущество позволяет снизить время на подготовку к проведению измерений и эксиериментон на пучке.

Формула изобретения

Устройство для измерения эмиттанса пучка ускоренных частиц, содержащее расположенный вдоль оси канала транспортировки пучка многоканальный сепаратор с коллекторами, расположенными на выходе каждого канала соосно их выходным отверстиям, и механизм .синхронного поворота многоканального сепаратора и коллекторов относительно продольной оси канала транспортировки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, г целею Геовышения точногти It ое!РрлTHR

II!! Ilд Л<(< дЕ (. (Il !р 1тrrp(1 ll Iр(\JIJf(JII IIII<

К !!<<)! IЛ Н.!! 1(Г Н! a Л1!!IОГIИ< И1 ll !О! !IЧ

4 r

®ЮК

vocmu

Составитель F.. ÃðîhfîB

Редактор Т,К)рчикова Техред JI.Ñåðäþêoíà Корректор Л.Козориз

Заказ 2309 Тира.к Подвиг H()r.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. r/.

Производственно-издательский комбинат Патент, г. ужг<1р<1;f, ;f. Г;1 г-fpff ffg, 1П1

НОСтн ИЗМЕРЕНИЙ 11 6.!1!1(.тll ВЬН

1 радгическим плоское тим квжг!лй ива<. титii f j rr Tf I

ДИН(и <ГНПН h!!жД«1! !!< СЛЕГ!У!<1!!!Ей Нп 1С—

rr ! f1!11, fI;I IIIII;f If С Rf f(IIIII(й р P;off lf