Устройство для синхронизации синхротрона

 

Изобретение относнтся к ускорительной технике и может быть использовано в системах питания электромагнитов синхротронов, работающих синхронно с частотой питающей сети. Цель изобретения - повьшюние интенсивности ускоренных частиц. Устройство содержит датчик 5 момента инжекции, временной дискриминатор 6, блоки 7,11 регулируемой задержки, блок 8 задания фазы инжекции, компараторы 9, 13, 13, логическую схему И 14, ключевой элемент 12, а также синхротрон 1 с накопителем 2, обмоткой злектромагнита 3 и импульсным источником 4 подпитки. Цель достигается за счет синхронизации момента ннжекцки частиц в ускоритель относительно заданной фазы напряжения питающей сети. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1Ь212Я А 1 (19! (It) г (51) 5 Н 05 Н 7i ac, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30.04.91, Бюл. II 16 ,(2!) 4295645/21 (22) 04.08.87 (72) В.П. Гончаренко, Ю. Кан и A.À. Тункин (53) 621,384.6 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

II !75)53, кл. Н 05 Н 7/04, 22.10.63.

Авторское свидетельство СССР

У 320243, кл. Н 05 Н 7/04, 22.06.70.

Белоцероковский Т.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. М.: Сов. радио, 1975.

Сигалов Г.Г., Мадорский Л.С. Основы теории дискре-.ных систем управления. Минскг Высшая школа, 1973.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ

СИНХРОТРОНА (57) Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в системах питания электромагнитов синхротронов, работающих синхронно с частотой питающей сети.

Цель изобретения — повышение интенсивности ускоренных частиц. Устройство содержит датчик 5 момента инжекции, временной дискриминатор 6, блоки 7,11 регулируемой задержки, блок

8 задания фазы инжекции, компараторы

9, 13, !5, логическую схему.И !4, ключевой элемент 12, а также синхротрон

1 с накопителем 2, обмоткой электромагнита 3 и импульсным источником 4 подпитки. Цель достигается за счет синхронизации момента инжекцни частиц в ускоритель относительно заданной фазы напряжения питающей сети. 2 кп.

1521265

На диаграмме Н„ — поле электромагнита; )1 — напряжение на обмотках электромагнита; Н„„ — уровень поля инжекции; U< — сигнал на выходе компаратора 15; Vz — сигнал на выходе датчика 5 момента инжек" ции; U> — сигнал на выходе блока 7 регулируемой задержки; V» — сигнал на выходе усилительно-преобразователь-. ноГо устройства 10; Ug — сигнал на выходе блока ll регулируемой эа50

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в системах питания электромагнитов сгнхротронов, работающих синхронно с частотой питающей сети.

Цель изобретения — повышение интенсивности ускоренных частиц путем дополнительной сихрониэации момента инжекции частиц в ускоритель относи- )ð тельно заданной фазы напряжения пи-. тающей сети. функциональная схема устройства приведена на фиг.l; иа фиг.2 -приведены временные диаграммы, поясняю- . щие принцип его работы.

Устройство для синхронизации работы ускорителя с системой 1 питания, состоящей из емкостного накопи" теля 2 и электромагнита 3, образую- 20 щих колебательный контур, и импульсного источника 4 для подпитки контура, содержит датчик 5 момента инжекцни, помещенный в поле электромагнита, выходом связанный с первым входом 25 временного дискриминатора 6, второй вход которого через блок 7 регулируемой задержки связан с выходом блока 8 задания фазы инжекции. Вход запуска блока регулируемой эадерж- 30 ки соединен с выходом компаратора

9 нуля напряжения питающей сети.

Выход временного дискриминатора 6, во-первых, через усилительно-преобразовательное устройство 10 и второй блок li регулируемой задержки связан с входом выключения ключевого элемента 12, шунтирующего электромагнит 3. Во-вторых, выход временного дискриминатора 6 через компаратор 40

)3 и логическую схему li 14, второй вход которой связан с выходом компаратора 15 нуля напряжения на обмотке электромагнита 3, соединен с входом запуска блока I) регулируемой 45 задержки и входом включения ключевого элемента 1 2. держки; U — напряжение питающей сети.

Устройство работает следующим образом.

Момент инжекции в ускорителе определяется импульсом О, вырабатываемым датчиком 5 момента инжекции при переходе поля Нм уровняН „„ снизу вверх. Требуемый момент инжекции задается относительно нуля напряжения U<; питающей сети, определяемой компаратором 9. Вели" чина сдвига момента инжекции относительно импульса компаратора 9 задается сигналом блока 8 задания фазы инжекции и определяется импульсом U блока 7 регулируемой задержки. Импульсы U u U поступают на вход временного дискриминатора 6. На его вьг.;оде вырабатывается сигнал, пропорциональный вре-. менному сдвигу импульсов Uz u Vq .Если этот сигнал находится вне эо": ны срабатывания двухпорогового ком-. паратора )3, то это приводит к запиранию схемы И. При этом импульсы

U,, вырабатываемые в моменты перехода через ноль сверху вниз напряжения Um на магните, не проходят на включение ключевого элемента 1 2, т.е. магнитное поле формируется без плоской вершины, а цепь импульсной отрицательной обратной связи с выхода датчика 5 через временной дискрыкинатор 6, усилительно-преобразовательное устройство l 0 на. управляющие входы ключевого элемента 12 оказывается разомкнутой. Так как собственная частота колебательного контура выбрана несколько больше, чем частота питающей ускоритель сети, то при разомкнутой цени отрицательной обратной связи импульсы U перемещаются относительно импульсов U . При некотором близком взаиморасположении импульсов U u U т.е. малом значении сигнала с выхода временного дискриминатора 6, снимается сигнал запрета со схемы И 14 и замыкается цепь. отрицательной обратной-связи. Процесс втягивания в синхрониэм момента инжекции относительно .заданной формы питающей сети осуществляется следующим образом. В момент t< импульсом U, через схему И 14 происходит замыкание ключевого элемента 12 и запуск блока 1) регулируемой задержки. Это приводит к формированию плоской вер65 6 момента инжекции относительно заданной фазы напряжения питающей сети в случае изменения частоты питающей сети либо собственной резонансной

-. частоты колебательного контура электромагнита. Все это дает возможность настроить момент инжекции по максимуму интенсивности ускоренного пучка и автоматически поддерживать этот момент относительно фазы напряжения питающей сети.

5 152!2 шины в импульсе поля Н„на время d < „„= — t - t<, которое пропорционально .напряжению U< íà выходе регулятора.

В момент tg ключевой элемент импуль5 сом Ug размыкается. В момент t> дат чиком 5 момента инжекции вырабатывается импульс, который поступает на первый вход временного дискриминатора, а на его другой вход в момент t пос- 10 тупает импульс U>. При этом в зависимости от взаимного расположения импульсов U и U> на выходе временного дискриминатора 6 вырабатывается сигнал, который через усилительно-преоб-;15 разовательное устройство воздействует на вход блька 1) управляемой задержки.

В момент t импульсом Б„ компаратора

15 замыкается ключевой элемента 12 на время, пропорциональное сигналу U . 20

При этом новое- значение длительности плато Ь „„ = t< — t< обеспечивает большие сближейия импульсов V и U во времени (в момент йу).

Усилительно-преобразовательное 25 устройство 10 введено для увеличения точности синхронизации момента ннжекции. Его выходной сигнал содержит rcarc пропорциональную, так и ин тегральную составляющие входного сиг- 30 нала временного дискриминатора 6.

Пропорциональная составляющая обеспечивает быстрое втягивание в синхронизм при включении цепи обратной связи за счет быстрой реакции путем изменения длительности плоской вершины, а интегральная составляющая — .высокую точность при изменении параметров элементов системы питания и частоты питающей сети за 40 счет поддержания на его выходе сигнала уровня при малых значениях входного сигнала, блок регулируемой задержки, вход запуска которого соединен с выходом элемента И и с входом выкхпочения ключевого элемента, а вход включения ключевого элемента соединен с выходом второго блока регулируемой задержки.

Таким образом, в,данном устройст- 45 ве обеспечивается, во-первых, устойчивый переход системы питания с несинхронной работы ускорителя с питающей сетью на синхронную, вовторых, синхронизируется с сетью 50 момент, соответствующий моменту инжекции, а не конец плоской вершины магнитного поля, в-третьих, обеспе". чивается автоматическое сохранение формула изобретения

Устройство для синхронизации синхротрона, содержащее однопороговый компаратор нуля напряжения питающей сети, компаратор нуля напряжения на обмотке электромагнита системы питания, выходом соедппенный через элемент И с входом включения ключевого элемента, подключенного параллельно обмотке электромагнита, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности ускоренных частиц, в него введены два блока регулируемой задержки, .датчик момента ннжекции, блок задания фазы инжекции, временной дискриминатор, двухпороговый компаратор и усилительно-преобразовательное устройство, причем временной дискриминатор пеовым входом соединен с выходом датчика момента инжекции, вторым входом — с выходом блока задания фазы инжекции через первый блок регулируемой saдержки, вход запуска которого соединен с выходом однопорогового компаратора нуля напряжения питаю-. щей сети, причем выход временного дискриминатора соединен с вторым входом элемента И через двухпорого! вый компаратор и через последователь,но соединенные усилительно-преобразовательное устройство и второй

К вж

l/)

tg

Раг. Г

Составитель E. Федоровский

Редактор Т. Юрчнкова Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 21 46 Тираж 480 Подписное

ВНИ1П1И Государственного комитета по изобретениям и открытйяи при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/S

Производственно-излагелт,ский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101