Спектрометр заряженных частиц малой энергии
э т
О С А -Н-И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11)37 5005
/ К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ (61)Зависимое от авт. свидетельства(51) М. Кл.
НО 1,39/34
GOlkl/17 ,СОЙ1/36 (53) УДК 539.1.075 (О88.8 } (22) Заявлено 13.05.71 (21) 1657995/26 25 с присоединением заявки №
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий (32) Приоритет— Опубликовано 05.10.74,Бюллетень № 37
l Дата опубликования описания 07.07 75
{72) Авторы изобретения
Л. С. Журина, Б. В. Поленов и Б. И. Хазанов (71) Заявитель (54) СПЕКТРОМЕТР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИП МАЛОЙ
ЭНЕРГИИ
Изобретение касается приборов экспериментальной физики и может применяться при измерениях энергетических спектров электронов, протонов и ионов малой энергии.
Известны спектрометры заряженных частиц малой энергии, состоящие из отклоня- ! ющего конденсатора, детектора частиц, нор- мализатора и счетчика импульсов, генерато- ра отклоняющих напряжений и счетного уст ройства, управляющего этим генератором.
В известных спектрометрах заряженных
I частиц для получения спектрального распре деления 1(ц, приведенного к единому энергетическому интервалу, необходимо ре-! эулътаты измерения делить на величин
1/Е: Такая операция нужна также, для выявления пиков распределения, определения энергии, соответствующей максимуму энергетического распределения, определения со- отношений между двумя пиками в спектре и
1 для других видов обработки полученных ре- эультатов. Поэтому в качестве регистрато- ра используют, логарифмический измеритель ) средней частоты, а нз выходного тока, пропорционального fy тт., вычитают ток, пропорциональный логарифму энергии Е (т. е. отклоняющего .напряжения lg ) 1отда (тт,Ь. Ьтф E= t и полученИ
a! f
5 ное распределение (тт, ) нормируе1-, ä к одинаковому интервалу: энергии.
Однако логарифмический измеритель сред-ней частоты не позволяет получить достаточной точности; для него характерна по10 грешность, близкая к 20-40%, Дополныельная погрешность вносится и аналоговой операцией деления на величину б" F.
Gear, изобретения повысить точность измерений спектральных распределений эа счеч та нормировки получаемого распределения к единому энергетическому интервалу, - Предлагаемый спектрометр отличается от известного тем, что между нормализатором и основным счетчиком:дополнительно
20 введены триггеры предварительного пересчета, которые через вентили соединены с логическим каскадом "И", управляющие входы вентилей соединены поразрядно с триггерами счетного устройства управляюИ щего генератором отклоняющих напряже шй, 375005 а выход логического каскада "И" связан со входом счетчика импульсов и каскадом сбро са в нулевое состояние триггеров предварительного пересчета.
Между детектором и счетчиком импульсов введено пересчетное устройство с коэффициентом пересчета, равным состоянию триггеров, задающих напряжение на пласти» нах отклоняющего конденсатора. Коэффициент пересчета К изменяется пропорционально росту напряжения U (т. е. росту
Е), и число зарегистрированных импульсов
< N» N
l4 = = Е относится все время к зоне;
I равной энергии, Это позволяет операцию учета изменения энергетической зоны Q E выполнить в дискретной форме, не внося дополнительных ошибок в результаты из-; ! л ерений.
На чертеже изображена структурная схема предлагаемого спектрометра заряженных частиц.
Он: имеет отклоняющий конденсатор
1,,детектор> 2, нормализатор сигнадов детектора 3, генератор отклоняющих напряжений 4, счетное устройство 5, состоящее из счетных ячеек 6 и цифро-аналогового преобразователя 7, генератор импульсов 8, предварительный счетчик импульсов со счетными ячейками 9, вентили 10, логический каскад "И" 1 1, основной счетчик
12.
Предлагаемое устройство работаег следующим образолi, Напряжение на пластины конденсатора 1 подается с генератора 4, управляемого от счетного устройства 5, состоящего из t77 последовательно соеднненных двоичных счетных ячеек 6 и цифра-аналогового преобразователя 7. Состояние счетчика изл енается Iеиератором илщульсвв 8, что приводит к ступенчатому нарастанию отклоняющего напряжения Q и, следовательно, энергии частиц, проходящих через конденсатор 1. Ил пульсы с нормализатора 3 поступают иа пересчетное устройство, состоящее из Ж йоследовательно соединенных счетных триггеров, выходы которых через
l вентили 10 соединены с логическим кас. кадом И" 11, отмечающим совпадение сигналов (уровней "0 ) на всех его входах, Вентили 10 управляются поразрядно, триггерами счетного устройства Я, так что сигнал на выходе логического каскада
11 возникает после того, как счетными ячейками 9 зарегистрировано число импульсов,; .. равное состоянию триггера.
: Выходные сигналы с каскада 11 сбрасывают в нулевое состояние счетные ячейки
9 и поступают на основной счетчик 12.
Следовательно, число импульсов, регистри-
I руемое основным счетчиком 12, предварительно пересчитывается на коэффициент Я, равный текущему состоянию счетных ячеек 6, задающих напряжение на отклоняющих пластинах 1, т. е. пропорциональный энергии Е.
Предмет изобретения
Спектрометр заряженных частиц малой энергии, состоящий из отклоняющего конденсатора, детектора частиц, нормализатора и счетчика импульсов, генератора отклоняющих напряжений и счетного устройства, управляющего этим генератором, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений спектральных распределений за счет нормировки получа- емого распределения . к единичному энер.гетическому интервалу, нормализатор соединен с триггерами предварительного пересчета, которые через вентили связаны с .логическим каскадом И, управляющие
;входы вентилей соединены поразрядно с триггерами счетного устройства, управля- .
I юшего генератором отклоняющих напряже-: ний, а выход логического каскада связан со входом счетчика импульсов и каскадом сброса в нулевое состояние триггеров пред, варительного пересчета.
