Устройство для радиационного экспресс-облучения электроники авиакосмического назначения протонами с использованием синхроциклотрона

Устройство относится к ускорительной технике и радиационной физике, непосредственно к радиационному облучению электроники авиакосмического назначения протонным пучком синхроциклотрона переменной энергии с целью тестирования ее надежности. Так как синхроциклотрон имеет фиксированную энергию протонов 1000 Мэв, то в устройстве используется деградер с автоматически перестраиваемой длиной поглотителя для изменения энергии протонного пучка и подвижная координатная система для позиционирования каждого из облучаемых образцов электроники по оси пучка. Облучаемые образцы находятся в подвижной термокамере. Для авторегулировки и стабилизации интенсивности протонного пучка и флюэнса на каждый из облучаемых образцов использован авторегулятор в виде линии временной задержки момента начала работы автогенератора питания дуанта, который включен в разрыв цепи синхронизации между автогенератором питания и вариатором частоты дуанта. Для работы всего устройства в автоматическом режиме использована многоуровневая интеллектуальная АСУ. Технический результат повышение эффективности работы устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области ускорительной техники и к экспериментальной радиационной физике.

Предложено устройство для радиационного экспресс-облучения протонами в широком диапазоне их энергии изделий интегральной электронной техники (ИЭТ) авиакосмического назначения (АКН), причем в качестве генератора протонов использован ускоритель заряженных частиц - синхроциклотрон.

Введение в проблему. Для успешного функционирования авиакосмической аппаратуры, работающей в околоземном пространстве, необходимо использовать ИЭТ, стойкую к радиационному воздействию атмосферного излучения. Известно, что ряд аварий зарубежных и отечественных спутников произошел из-за сбоя работы компьютерной и навигационной аппаратуры. (А.И.Чумаков «Действие космической радиации на интегральные схемы», М. «Радио и связь», 2004) [1]. (B.C. Анашин «Отраслевая система мониторинга ионизирующих излучений космического пространства» Петербургский журнал электроники, №1, 2009, с. 57-62) [2].

Поэтому создание устройств для радиационного облучения и испытаний ИЭТ АКН имеет большое государственное значение. Разработаны международные (IEC Technical Specification TS62396-1, (Process Managed-end for Avionics-Atmospheric Radiation Effects). May 2006. Available: http//www.iec.ch.) [3] и отечественные Стандарты (РД 134-0175-2009. Нормативный документ по стандартизации РКТ. Аппаратура радиоэлектронная бортовая космических аппаратов (зарегистрирован ЦКБС ФГУП ЦНИИ машиностроения 07.12.2009 за №19780)) [4]. Стандарты предписывают проведение испытания ИЭТ АКН в потоках протонов с энергетическим спектром, подобном атмосферному. Одной из особенностей атмосферного излучения является очень широкий энергетический спектр протонов, практически от нуля до очень высоких энергий ~1000 МэВ. Поэтому для радиационного облучения авиакосмической электроники единственными искусственными источниками протонов таких больших энергий являются ускорители заряженных частиц. В РФ - это синхроциклотрон в Гатчине на энергию 1000 МэВ (Н.К. Абросимов, Г.Ф. Михеев «Радиотехнические системы синхроциклотрона Петербургского института ядерной физики». Гатчина, 2012). [5], где проводятся испытания ИЭТ АКН (Е. Ivanov, О. Shcherbakov, A. Vorobyev et all. "Proton and neutron test facilities at l GeV Synchrocyclotron of PNPI for radiation resistance testing of avionic and space electronics." II International Conference "Nuclear data for science and Technology", September 11-16, 2016, Bruges, Belgium.) [6].

Нами предлагается устройство для радиационного экспресс-облучения ИЭТ АКН протонами в широком диапазоне энергий и с авторегулированием интенсивности, где в качестве генератора протонов использован ускоритель заряженных частиц типа синхроциклотрон. Под термином «экспресс-облучение» понимается способ обеспечения автоматического, последовательного (друг за другом) режима радиационного облучения большого количества изделий при одновременном варьировании параметрами протонного пучка для каждого из образцов ИЭТ: энергией, флюэнсом, эмиттансом и т.п.

В качестве аналога выбрано устройство, описанное в работе (К.Н. Ермаков, Н.А. Иванов, О.В. Лобанов и др. «Экспериментальное исследование воздействия протонов на приборы с зарядовой связью». Письма в ЖТФ, 2010, т.36, вып.13, с. 54-60) [7]. В работе приведена и описана блок-схема устройства и методика проведения радиационного облучения образцов ИЭТ АКН на протонном пучке синхроциклотрона.

Устойство-аналог состоит из синхроциклотрона, используемого в качестве генератора протонов, из тракта электромагнитной транспортировки протонного пучка, из блока позиционирования облучаемого образца ИЭТ и из компьютера.

Устройство-аналог работает следующим образом. Протонный пучок с энергией 1000 МэВ выводится из синхроциклотрона стандартным способом и при помощи электромагнитного тракта транспортировки пучка доставляется к месту расположения объекта облучения - образца ИЭТ. Управление параметрами протонного пучка производится с пульта управления синхроциклотроном.

Недостатком аналога является то, что устройство-аналог обеспечивает только поочередное облучение образцов ИЭТ и не может работать в режиме экспресс-облучения и авторегулирования интенсивности.

В качестве прототипа выбрано устройство для радиационного облучения электроники авиакосмического назначения протонами с использованием синхроциклотрона (Патент на изобретение RU 2680151 C1 Иванов Е.М., Михеев Г.Ф., Артамонов С.А., Анашин B.C., Козюков А.Е., Бакиров Л.Р. Приоритет 12.02.2018) [8].

Устройство-прототип состоит из синхроциклотрона, из электромагнитного тракта транспортировки протонного пучка, из блока позиционирования, выполненного в виде термокамеры, с набором облучаемых образцов ИЭТ, из блока электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка, из аппаратно-программного комплекса работы устройства и компьютера.

Устройство-прототип работает следующим образом. При помощи блока электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка осуществляется автоматизация работы устройства-прототипа, заключающаяся в последовательной автоустановке образцов ИЭТ по оси протонного пучка, в регулировке энергии протонного пучка деградером, в регулировке токов во всех магнитных элементах, в осуществлении контроля за их работой, а также в проведении контроля за параметрами протонного пучка вдоль тракта его транспортировки с помощью мониторов. Таким образом, в прототипе реализована частичная автоматизация процесса радиационного облучения образцов ИЭТ.

Недостатком устройства-прототипа является отсутствие авторегулирования и стабилизации интенсивности протонного пучка синхроциклотрона и, следовательно, флюэнса протонов для каждого из образцов ИЭТ, величины которых в прототипе устанавливаются «вручную» на пульте управления работой синхроциклотрона, что приводит к неэффективному использованию дорогостоящего ускорителя и, как следствие, к удорожанию стоимости проведения облучения ИЭТ АКП. Действительно, при любом заданном измерении параметров протонного пучка (энергии, размеров, плотности, флюэнса и т.п.) требуется перестройка практически всех параметров электромагнитного тракта, что приводит к изменению интенсивности протонного пучка синхроциклотрона, и требует его дополнительной регулировки. Так, например, при изменении энергии протонного пучка деградером с изменением толщины поглотителя деградера неизбежно изменяется интенсивность протонного пучка и флюэнс протонов на образец. Или, например, при переходе облучения от одного образца к другому пучок протонов необходимо отключать. Такая работа устройства-прототипа увеличивает время перенастройки протонного пучка и приводит к неэффективному использованию дорогостоящего ускорителя и удорожанию стоимости процесса испытаний образцов ИЭТ АКП.

Задача изобретения - создание устройства для радиационного облучения на синхроциклотроне, которое обеспечивает экспресс-облучение большого количества интегральной электронной техники авиакосмического назначения в режиме авторегулирования и стабилизации интенсивности протонного пучка, а значит - флюэнса протонного пучка для каждого из образцов ИЭТ.

Технический результат заключается в реализации этой задачи, т.е. в повышении эффективности работы устройства для проведения радиационного экспресс-облучения электроники авиакосмического назначения протонами с использованием синхроциклотрона за счет авторегулирования и стабилизации флюенса протонного пучка для каждого их облучаемых образцов ИЭТ.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для радиационного экспресс-облучения электроники авиакосмического назначения протонами с использованием синхроциклотрона, включающее автогенератор питания дуанта, вариатор частоты дуата и цепь синхронизации между ними, электромагнитный тракт транспортировки протонного пучка с блоком электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка, блок позиционирования образцов интегральной электронной техники и аппаратно-программный комплекс работы устройства с компьютером, новым является то, что в устройство введен блок задатчика флюэнса, вход которого подключен к выходу блока электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка, и введены измеритель интенсивности протонного пучка, расположенный по оси протонного пучка перед блоком позиционирования образцов интегральной электронной техники, и блок сравнения, один из входов которого подключен к выходу измерителя интенсивности, а второй к выходу задатчика флюэнса, введены авторегулятор интенсивности и блок релейного управления, через который выход блока сравнения подключен к входу авторегулятора интенсивности, причем сам авторегулятор выполнен в виде блока временной задержки момента начала работы автогенератора питания дуанта и включен в разрыв цепи синхронизации между автогенератором питания и вариатором частоты дуанта.

На Фиг. 1 приведена конструктивная блок-схема предлагаемого устройства, где изображены:

1. Синхроциклотрон.

1.1. Пульт синхроциклотрона.

2. Дуант.

3. Автогенератор питания дуанта 2.

4. Вариатор частоты дуанта 2.

5. Цепь синхронизации автогенератора 3 с вариатором 4.

6.1÷6.3 Фокусирующие квадрупольные линзы.

6.4 Отклоняющий электромагнит.

7. Блок позиционирования образцов ИЭТ АКН, выполненный в виде термокамеры.

8. Объекты облучения - образцы ИЭТ АКН.

9. Деградер (поглотитель энергии протонов).

10.1-10.3 Мониторы - измерители параметров протонного пучка.

11. Блок электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка.

12. Аппаратно-программный комплекс работы устройства.

13. Компьютер.

14. Измеритель интенсивности протонного пучка.

15. Блок задатчик флюэнса.

16. Блок сравнения.

17. Блок релейного управления.

18. Авторегулятор интенсивности синхроциклотрона.

I. Зал синхроциклотрона.

II. Зал облучения.

III. Измерительный зал.

О1О2О - ось протонного пучка

OXYZ - неподвижная система координат.

Предлагаемое устройство (Фиг. 1) состоит из синхроциклотрона 1, где изображены только некоторые из его конструктивных систем: дуант 2, автогенератор 3 для питания дуанта 2 высокочастотным ускоряющим напряжением, вариатор 4 для изменения частоты дуанта 2 и цепь 5 для синхронизации автогенератора 3 с вариатором 4. 1.1. - пульт управления синхроциклотроном 1, где изображены только те блоки, которые имеют отношение к теме настоящего изобретения.

Протонный пучок из синхроциклотрона 1 транспортируется вдоль оси О1О2О при помощи системы электромагнитных линз 6.1-6.3 и отклоняющего электромагнита 6.4 к блоку позиционирования ИЭТ 7, выполненного в виде термокамеры. В блоке позиционирования 7 установлены платы с образцами ИЭТ (интегральными микросхемами) 8 для их облучения протонным пучком, а контроль за их работой ведется блоком 12. Блок позиционирования 7 снабжен механизмом для его перемещения вдоль осей OY и OZ для установки по оси пучка в точку О выбранного для облучения образца ИЭТ 8. Для изменения энергии протонного пучка использован деградер 9 (Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев. B.C. Анашин. Патент на полезную модель №181147 «Автоматизированный замедлитель протонного пучка синхроциклотрона - деградер». Приоритет 30.03.2018.) [9]. Контроль за всеми параметрами протонного пучка вдоль тракта ведется при помощи измерителей - мониторов 10.1-10.3. Для управления работой всего вышеперечисленного оборудования, получения информации о его работе и о параметрах протонного пучка использован блок электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка 11, который связан с аппаратно-программным комплексом работы устройства 12 и с компьютером 13.

В устройство дополнительно введены новые блоки: измеритель интенсивности протонного пучка 14, расположенный по оси протонного пучка О2О перед входом в блок позиционирования ИЭТ 7, блок-задатчик флюэнса 15, блок сравнения 16, блок релейного управления 17 и авторегулятор интенсивности синхроциклотрона 18. Причем, измеритель интенсивности 14 подключен к одному из входов блока сравнения 16, а блок-задатчик флюэнса 15 подключен к другому входу блока сравнения 16. Выход блока сравнения 16 подключен ко входу блока релейного управления 17, а его выход подключен к авторегулятору интенсивности 18, который включен в разрыв цепи синхронизации 5 между автогенератором 3 и вариатором 4.

Каждый из образцов ИЭТ 8 последовательно с помощью аппаратно-программный комплекс работы устройства 12 устанавливается в точку О по оси протонного пучка О2О при помощи передвижения блока позиционирования 7, управляемого блоками 11, 12, 13. Необходимые для облучения каждого из образцов ИЭТ параметры протонного пучка (энергия, профиль, флюэнс и т.п.) программно устанавливаются, регулируются и контролируются при помощи блока электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка 11 и подсоединенного к нему аппаратно-программного комплекса работы устройства 12 с компьютером 13. (Работа этой части предлагаемого устройства подробно описана в прототипе [8]). Для реализации в предлагаемом устройстве функций авторегулирования флюэнса для каждого из образцов ИЭТ в режиме on-line использованы вновь введенные блоки: 14 - измеритель интенсивности протонного пучка, 15 - блок задатчик флюэнса, 16 - блок сравнения, 17 - блок релейного управления и 18 - авторегулятор интенсивности синхроциклотрона, включенный в разрыв цепи синхронизации 5 автогенератора 3 с вариатором 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В процессе облучения образцов ИЭТ в блок управления и тест-контроля 11 поступает вся информация о параметрах пучка, а из аппаратно-программного комплекса работы устройства 12 поступает программа проведения испытаний ИЭТ. На основании этой информации в блок-задатчике флюэнса 15 формируется сигнал требуемого закона изменения интенсивности протонного пучка I*(t). Введенный в устройство измеритель протонного пучка 14 программно измеряет реальную интенсивность I(t). Авторегулирование интенсивности I(t) осуществляется по известному принципу введения отрицательной обратной связи между реальной интенсивностью I(t) и требуемой I*(t) (В.А. Бесекерский. «Теория систем автоматического управления», С.Петербург, «Профессия», 2007) [10]. Сигналы I*(t) и I(t) поступают в блок сравнения 16, в котором вырабатывается сигнал ошибки δ=sign [I*(t)-I(t)]. Этот сигнал поступает в блок релейного управления 17 и управляет работой авторегулятора интенсивности синхроциклотрона 18. Авторегулятор 18 осуществляет манипуляцию следованием отдельных импульсов протонного пучка в режиме разрешения или запрета очередного цикла ускорения протонов дуантом 2.

Рассмотрим устройство и принцип работы авторегулятора 18. Для программного авторегулирования интенсивности требуется создание простого и надежного авторегулятора интенсивности синхроциклотрона, что является нетривиальной задачей. Действительно, известные конструкции авторегуляторов интенсивности для синхроциклотронов либо достаточно сложны и конструктивно находятся внутри вакуумной камеры в радиационно-опасной зоне (А.Р. Туманян, В.Т. Наринян, В.Ц. Никогосян. «Устройство для регулирования интенсивности ускоряемого пучка заряженных частиц в синхротроне». Авторское свидетельство СССР 488512. Бюллетень №29 от 07.08.81.) [11], (Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев. «Фокусирующее устройство синхроциклотрона». Патент на полезную модель №165907, приоритет 16.02.2016.) [12], (Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев, А.С.Покровский, Г.А. Рябов. «Устройство для стабилизации импульсной интенсивности протонного пучка синхроциклотрона с использованием С-электрода». Патент №145675, приоритет 16.04.2014.) [13], либо достаточно инерционны и основаны на изменении режима работы энергоемких систем синхроциклотрона (В.И. Данилов и др. «О возможности стабилизации интенсивности синхроциклотрона», Препринт ОИЯИ Р-2341, 1965, Дубна.) [14].

В предлагаемом устройстве в качестве авторегулятора интенсивности 18 использована линия задержки в цепи синхронизации 5 между автогенератором 3 и вариатором 4. Если сигнал ошибки, вырабатываемый блоком сравнения 16 δ>0, что соответствует «недобору» заданной величины флюэнса, то на выходе блока релейного управления 17 вырабатывается сигнал «да». Если δ<0, что соответствует «перебору» заданной величины флюэнса, то на выходе блока релейного управления 17 вырабатывается сигнал «нет». Вырабатываемые блоком релейного управления 17 сигналы «да» или «нет» поступают в авторегулятор интенсивности синхроциклотрона 18 и управляют его работой. Авторегулятор 18, управляемый блоком релейного управления 17, может также находиться в двух состояниях «да» или «нет». При состоянии «да» происходит «разрешение» на ускорение очередного импульса протонного пучка, а при состоянии «нет» происходит «запрет» на ускорение очередного импульса протонного пучка синхроциклотрона.

Такая манипуляция очередностью следования импульсов протонного пучка в режиме разрешения или запрета его ускорения происходит следующим образом. Известно, что модуляционный цикл ускорения протонов в синхроциклотроне начинается при частоте ƒ0 ускоряющего напряжения на дуанте 2 и заканчивается при частоте ƒк (Так, например, для синхроциклотрона СЦ-1000 ПИЯФ ƒ0=30 МГц, ƒк=13 МГц [5]). Этот модуляционный цикл изменения частоты задается вариатором 4. В обычном режиме работы синхроциклотрона при частоте ƒ0 по цепи синхронизации 5 происходит включение автогенератора 3 питания дуанта 2 для каждого очередного цикла ускорения протонного пучка.

В предложенном устройстве в разрыв цепи синхронизации 5 между автогенератором 3 и вариатором 4 введен релейный авторегулятор 18, который по сигналу «да» из блока релейного управления 17 обеспечивает «штатную» синхронизацию работы автогенератора 3 с вариатором 4, а по сигналу «нет» сдвигает частоту ƒ0 модуляционного цикла на величину Δƒ0 в сторону ее уменьшения на 1-2%. Такой сдвиг Δƒ0 препятствует захвату протонов из ионного источника в процесс их ускорения дуантом 2 и модуляционный цикл оказывается «холостым», то есть очередной импульс протонного пучка на выходе синхроциклотрона 1 отсутствует. Функционально этот сдвиг частоты ƒ0 на величину Δƒ0 осуществляется в авторегуляторе 18 путем введения временной задержки момента включения автогенератора 3 на интервал времени, обеспечивающий сдвиг частоты ƒ0 начала цикла ускорения на величину Δƒ0 в сторону ее уменьшения на 1-2%, который препятствует захвату протонов в режим их ускорения.

Преимуществом предложенного устройства является повышение эффективности экспресс-облучения большого количества ИЭТ авиакосмического назначения в режиме авторегулирования и стабилизации интенсивности протонного пучка при высокой точности, простоте реализации и надежности работы.

Действительно, в отличие от аналога и прототипа, а также других известных нам устройств, где в качестве авторегулятора использовано очень сложное в конструктивном и радиотехническом отношениях фокусирующее устройство, находящееся в вакууме и радиационно-опасной зоне синхроциклотрона, в предлагаемом устройстве использован очень простой и надежный релейный авторегулятор 18 и релейный блок управления 17. Причем, оба блока 18 и 17, в отличие от известных устройств авторегуляторов, находятся не в радиационно-опасной зоне и в вакууме, а в зоне доступности на пульте синхроциклотрона. Простота и надежность работы предложенного устройства обусловлена также тем, что релейный авторегулятор манипулирует импульсами протонных пучков синхроциклотрона, не затрагивая и не изменяя стандартную настройку каких-либо других систем синхроциклотрона. Действительно, сдвиг частоты ƒ0 на величину Δƒ0 на несколько % не приводит к изменению режима работы синхроциклотрона 1, а только превращает цикл его работы в «холостой» цикл без импульса протонного пучка. Использование в качестве авторегулятора любого другого устройства синхроциклотрона практически всегда приводило бы к сбоям или к замедлению работы устройства из-за потери точной настройки параметров пучка после каждого из пропущенных циклов ускорения.

Точность авторегулирования достаточно высока и обусловлена отслеживанием авторегулятором 18 величины флюэнса с точностью ±1 импульс интенсивности протонного пучка. То есть, при заданной точности отслеживания флюэнса ΔФ/Ф необходимо, чтобы блок сравнения 16 вырабатывал сигнал ошибки рассогласования δ через каждые секунд, где ƒ частота импульсов протонного пучка синхроциклотрона в Гц. Так, например, при ΔФ/Ф=0.1%, для синхроциклотрона СЦ-1000 ПИЯФ [5] τ=20 с; для фазотрона (синхроциклотрона) ОИЯИ («Фазотрон лаборатории ядерных проблем и его пучки» Дубна 1996, www//phasotron.jinr.ru.) [15] τ≈5-7 с.

Конструктивное решение всех связей и блоков предлагаемого устройства известно из технической литературы и может быть выполнено, например, с применением стандарта КАМАК, который широко используется в технике проведения экспериментов на ускорителях, а вся система управления предложенным устройством представляет собой многоуровневую АСУ. (Ю.Ф. Певчев, К.Г. Финогенов. «Автоматизация физического эксперимента», М. Энергоиздат, 1986) [16].

Таким образом, по своему функциональному назначению и по существу предлагаемое устройство является полностью автоматизированным испытательным стендом для радиационного экспресс облучения ИЭТ АКН на протонном пучке синхроциклотрона и его преимущества выгодно отличают его от прототипа и всех известных аналогичных ему устройств.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания первого в РФ автоматизированного центра по радиационному экспресс-облучению и испытанию надежности авиационно-космической электроники, работающей в жестких условиях космоса.

Предлагаемое устройство прошло испытания на синхроциклотроне СЦ-1000, который является базовой установкой в НИЦ КИ ПИЯФ.

Источники информации

[1] А.И. Чумаков. «Действие космической радиации на интегральные схемы», М. «Радио и связь», 2004.

[2] B.C. Анашин. «Отраслевая система мониторинга ионизирующих излучений космического пространства». Петербургский журнал электроники, №1, 2009, с. 57-62.

[3] IEC Technical Specification TS62396-1, (Process Managed-end for Avionics-Atmospheric Radiation Effects). May 2006. Available: http//www.iec.ch.

[4] РД134-0175-2009. Нормативный документ по стандартизации Ракетно Космической Техники (РКТ). Аппаратура радиоэлектронная бортовая космических аппаратов. ЦКБС ФГУП ЦНИИ Машиностроения. 01.04.2013 №20195.

[5] Н.К. Абросимов, Г.Ф. Михеев «Радиотехнические системы синхроциклотрона Петербургского института ядерной физики», Гатчина, 2012 г.

[6] Е. Ivanov, О. Shcherbakov, A. Vorobyev et all. "Proton and neutron test facilities at 1 GeV Synchrocyclotron of PNPI for radiation resistance testing of avionic and space electronics." II International Conference "Nuclear data for science and Technology", September 11-16,2016, Bruges, Belgium.

[7] Аналог K.H. Ермаков, H.A. Иванов, O.B. Лобанов и др. «Экспериментальное исследование воздействия протонов на приборы с зарядовой связью». Письма в ЖТФ, 2010, т. 36. вып. 13, с. 54-60.

[8] Прототип Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев, С.А. Артамонов и др. Патент RU 2680151 С1 «Устройство для радиационного облучения электроники авиа-космического назначения протонами с использованием синхроциклотрона». (Приоритет 12.02.2018)

[9] Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев. B.C. Анашин. Патент на полезную модель №181147 «Автоматизированный замедлитель протонного пучка синхроциклотрона - деградер». Приоритет 30.03.2018.

[10] В.А. Бесекерский. «Теория систем автоматического управления», С.Петербург, «Профессия», 2007.

[11] А.Р. Туманян, В.Т. Наринян, В.Ц. Никогосян. «Устройство для регулирования интенсивности ускоряемого пучка заряженных частиц в синхротроне». Авторское свидетельство СССР 488512. Бюллетень №29 от 07.08.81.

[12] Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев. «Фокусирующее устройство синхроциклотрона». Патент на полезную модель №165907, приоритет 16.02.2016.

[13] Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев, А.С.Покровский, Г.А. Рябов. «Устройство для стабилизации импульсной интенсивности протонного пучка синхроциклотрона с использованием С-электрода». Патент №145675, приоритет 16.04.2014.

[14] В.И. Данилов и др. «О возможности стабилизации интенсивности синхроциклотрона», Препринт ОИЯИ Р-2341, 1965, Дубна.

[15] «Фазотрон лаборатории ядерных проблем и его пучки» Дубна 1996, www//phasotron.jinr.ru.

[16] Ю.Ф. Певчев, К.Г. Финогенов. «Автоматизация физического эксперимента». М. Энергоиздат, 1986.

Устройство для радиационного экспресс-облучения электроники авиакосмического назначения протонами с использованием синхроциклотрона, включающее автогенератор питания дуанта, вариатор частоты дуанта и цепь синхронизации между ними, электромагнитный тракт транспортировки протонного пучка с блоком электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка, блок позиционирования образцов интегральной электронной техники и аппаратно-программный комплекс работы устройства с компьютером, отличающееся тем, что в устройство введен блок задатчика флюэнса, вход которого подключен к выходу блока электроуправления и тест-контроля параметров протонного пучка, и введены измеритель интенсивности протонного пучка, расположенный по оси протонного пучка перед блоком позиционирования образцов интегральной электронной техники, и блок сравнения, один из входов которого подключен к выходу измерителя интенсивности, а второй к выходу задатчика флюэнса, введены авторегулятор интенсивности и блок релейного управления, через который выход блока сравнения подключен к входу авторегулятора интенсивности, причем сам авторегулятор выполнен в виде блока временной задержки момента начала работы автогенератора питания дуанта и включен в разрыв цепи синхронизации между автогенератором питания и вариатором частоты дуанта.



 

Похожие патенты:

Устройство относится к средству радиационного облучения электроники авиакосмического назначения протонным пучком синхроциклотрона переменной энергии с целью тестирования ее надежности в соответствии со стандартами РФ, предписывающими проводить такие испытания в потоках протонов с энергетическим спектром, подобным атмосферному во всем диапазоне энергий 0-1000 МэВ.

Изобретение относится к средствам радиационного облучения электроники авиакосмического назначения протонным пучком синхроциклотрона с целью тестирования ее надежности.

Изобретение относится к реактивным средствам перемещения преимущественно в свободном космическом пространстве. Предлагаемое средство перемещения содержит корпус (1), полезную нагрузку (2), систему управления и не менее одной кольцевой системы сверхпроводящих фокусирующе-отклоняющих магнитов (3).
Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к устройствам для инжекции ионов на орбиту и для выбрасывания их с орбиты, и может быть применено для изготовления и установки перезарядных фольг тандемных ускорителей, а также для изготовления и установки мишеней или подложек мишеней для ядерно-физических экспериментов.

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть использовано для вывода частиц из ускорителей и для формирования пучков заряженных частиц высокой энергии.

Устройство относится к ускорительной технике и радиационной физике, непосредственно к радиационному облучению электроники авиакосмического назначения протонным пучком синхроциклотрона переменной энергии с целью тестирования ее надежности. Так как синхроциклотрон имеет фиксированную энергию протонов 1000 Мэв, то в устройстве используется деградер с автоматически перестраиваемой длиной поглотителя для изменения энергии протонного пучка и подвижная координатная система для позиционирования каждого из облучаемых образцов электроники по оси пучка. Облучаемые образцы находятся в подвижной термокамере. Для авторегулировки и стабилизации интенсивности протонного пучка и флюэнса на каждый из облучаемых образцов использован авторегулятор в виде линии временной задержки момента начала работы автогенератора питания дуанта, который включен в разрыв цепи синхронизации между автогенератором питания и вариатором частоты дуанта. Для работы всего устройства в автоматическом режиме использована многоуровневая интеллектуальная АСУ. Технический результат повышение эффективности работы устройства. 1 ил.

Наверх