Патент ссср 154608

 

Класс Н 02п; 21е, 36<а б 06d; 42d, 10 № 154608

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 1бб

А. А. Жигарев, Т. Ф. Никитина и Г. М. Страховский

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ТРАЕКТОРИЙ ЧАСТИЦ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Заявлено 15 июля 1962 г. за М 788635/26-24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» М 10 за 1963 г. тп v"

=а,,Еа, для квадратичного эффекта Штарка, (1) пгп= — а, grad„(E, Известны устройства для вычерчивания траекторий частиц в электрическом поле с непрерывной отработкой мгновенного радиуса кривизны траектории, содержащие моделирующую электрическое поле электролитическую ванну, измерительный зонд, который связан пантографом с трехколесной тележкой, несущей пишущее приспособление, и вращающийся трансформатор для отработки угла поворота рулевого колеса.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве использованы три следящие системы, служащие для отработки напряжения, пропорционального модулю напряженности поля в трех точках (на траектории и по обе стороны от нее вдоль главной нормали), и измерительный трансформатор, выдающий напряжение, пропорциональное производной модуля напряженности поля вдоль нормали.

Это позволяет автоматизировать процесс построения траекторий незаряженных частиц с дипольным моментом.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.

Уравнения движения нейтральной частицы могут быть записаны в виде: № 154608

= a,/Е/

= — а, grad„ /Е/, P для линейного эффекта Штарка, где и —; v — скорость частицы в точке поля с напряженностью Е; р — мгновенный радиус кривизны траектории; grad„(E)— составляющая производной напряженности поля, взятая в направлении главной нормали к траектории; а1 и а2 — постоянные, зависящие от типа молекул.

Из уравнений (1) следует выражение для мгновенного радиуса кривизны тракетории частицы:

/Е/ д}Е/ дп (2) Для решения уравнения (2) используется трехколесная каретка К. катящаяся без проскальзывания по столу С, на котором вычерчивается траектория. Мгновенный радиус кривизны кривой вычерчивается отметчиком (на чертеже не показан) и равен: ь

tg где b — расстояние между осью задних колес каретки К и осью поворота плоскости переднего рулевого колеса; a — угол поворота плоскости рулевого колеса относительно продольной оси каретки. д/Е/

/Е(° sin й+ b д cos a = О (4) д/Я/

Для определения (Е) и д используется электролитическая вандп на В, в которой обычным способом моделируется электрическое поле, подлежащее исследованию. Семиштырьковый зонд 8 перемещается в ванне с помощью механического координатного устройства КУ, связывающего зонд с кареткой.

Практически величина (E) определяется с помощью следящей системы СС>, к которой подключены два усилителя У>,4и У„, напряжений, снимаемых со штырьков зонда 3 (номера которых указаны индексами при У), поворотного трансформатора, усилителя напряжения рассогласования и исполнительного двигателя.

Следящая система вырабатывает напряжение, пропорциональное

F, которое подается на статорные обмотки поворотного трансформатора (на чертеже не показан), размещенного на каретке К. Напряжение, снимаемое с роторных обмоток поворотного трансформатора, усиливается электронным усилителем У и подводится к исполнительному двигателю (на чертеже не показан), механически связанному с ротором поворотного трансформатора. Исполнительный двигатель поворачивает ротор поворотного трансформатора до тех пор, пока напряжение U на одной из роторных обмоток становится равным О, Тогда напряжение на второй обмотке. перпендикулярной к первой, будет пропорционально Е.

Сравнивая уравнения (2) и (3), получаем основное уравнение устройства: № 154608

Аналогично производится определение нормальной составляющей д/Е! градиента напряженности, Для этой цели используются усилидп тели У„,, У„,, У„,, У, „две следящие системы СС2 и ССЗ и измерительный трансформатор ИТ, вырабатывающий напряжение, пропорд/Е циональное . Ротор поворотного трансформатора механически дп связан с осью поворота плоскости рулевого колеса каретки. При выполнении основного уравнения устройства и при поступательном движении каретки отметчик каретки вычерчивает непрерывную кривую, мгновенный радиус кривизны которой в каждой точке равен радиусу кривизны траектории нейтральной частицы, движущейся в электрическом поле, смоделированном в электролитической ванне. Питание усилителей и генератора Г осуществляется от блока питания БП,; БП,— блок питания ванны.

Предмет изобретения

Устройство для вычерчивания траекторий частиц в электрическом поле с непрерывной отработкой мгновенного радиуса кривизны траектории, содержащее моделирующую электрическое поле электролитическую ванну, измерительный зонд, который связан пантографом с трехколесной тележкой, несущей пишущее приспособление, и вращающийся трансформатор для отработки угла поворота рулевого колеса, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью построения траекторий нейтральных частиц (диполей), оно содержит три следящие системы, служащие для

-отработки напряжения, пропорционального модулю напряженности поля в трех точках (на траектории и по обе стороны от нее вдоль главной нормали), и измерительный трансформатор, выдающий напряжение, пропорциональное производной модуля напряженности поля вдоль нормали.