Установка для измерения электрического дипольного момента нейтрона

 

УСТАНОВКА. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДИГОЛЬНОГО МОМЕНТАНЕЙТРОНА, вюдачакнцая высоковольтную 'накопительную камеру ультрахолодных нейтронов с источником знакопеременного напряжения и стабилизатор магнитного поля с магниточувствительшФШ элементами модуля вектора магнитного поля и источником питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измеренияj каждый магниточувствительный элемент стабилизатора снабжен компенсационной катушкой, подключенной к источнику .питания.АО(Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЦ Л ЮЮО

PECflYSЛИН (19) (! 1) 4.(у) G 01 T 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHONNf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2877052/18-25 (22) 30.01.80 (46) 30.03.85. Бюл. Р 12 (72) Ю.В. Никитенко и Ю.В. Таран (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 621.387.426(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 545945 ° кл. 6 01 Т, 7/00 э 1975.

2. Алтаров И.С. и др. Письма

ЖЭТФ„29, 794, 1979 (прототип). (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДИПОЛЬНОГО МОМЕНТА

НЕЙТРОНА, включающая высоковольтную накопительную камеру ультрахолодных нейтронов с источником энакопеременного напряжения и стабилизатор магнитного поля с магниточувствительными элементами модуля вектора магнитного поля и источником питания, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения; каждый магниточувствительный элемент стабилизатора снабжен компенсационной катушкой, подключенной к источнику, питания, зана с источником высокого знакопеременного напряжения 5 высоковольтным кабелем 6 через ввод 7. Камера

1 снабжена заслонкой 8 и соединена с нейтроноводом 9. Для создания:рабочего стабильного магнитного поля служит соленоид 10 с источником питания (на чертеже не показан), маг- нитный экран 11 и стабилизатор 12

1О с МЧЭ 13, снабженные компенсационными катушками 14 с источником питания 15 и с катушками обратной связи 1б.

Установка работает следующим об15 разом. По нейтроноводу 9 УХН вводятся в накопительную камеру 1 и закрываются в ней заслонкой 8. На камеру подается напряжение от источника 5. УХН выдерживаются в-камере

20 1 некоторое время, затем источник

5 выключается, заслонка 8 открывается и УХН выводятся из камеры 1 для анализа их поляризации (соответствующее устройство на чертеже

25 не показано). Следующий цикл операций в точности повторяет предыдущий, кроме операции создания электрического поля. В этом случае на камеру 1 от источника 5 подается

Зо напряжение противоположной полярности. Из сравнения двух таких циклов определяется сдвиг НИР под дей" ствием электрического поля.

В процессе измерений стабилизатор магнитного поля включен. Рас35 смотрим случай отсутствия компенсационной катушки на МЧЭ. При вклю1 чении источника 5 по камере протекает ток утечки, создающий паразитное магнитное поле, имеющее из-за аксиальной симметрии установки тольI .ко аэимутальную компоненту Hq жащую в плоскости, перпендикулярной оси установки. При коммутации знака напряжения на камере направление,тока утечки и соответственно поля Ц изменится на противоположное, что приведет к изменению модуля вектора магнитного поля H в точке расположения МЧЭ на величину

2 Нсг Н

hk - — — - где Hq — азимутальН ная компонента рабочего магнитного поля. Стабилизатор отрабатывает этот сдвиг магнитного поля. Так как ток утечки создает внутри накопительной камеры значительно более

1 835230

Изобретение относится к области нейтронной экспериментальной физики и может быть использовано при измерении электрического диполь-. ного момента (ЭДМ) нейтрона.с помо-, S щью ультрахолодных нейтронов (УХН).

Известна установка для измерения ЭДМ нейтрона, содержащая высоковольтную.накопительную камеру 1 для УХН с источником знакопеременного напряжения для создания электрического поля внутри камеры Я .

Ближайшей к изобретению является установка для измерения электрического дипольного момента: нейтрона, включающая высоковольную накопительную камеру ультрахолодных нейтронов с источником -знакопере-. менного напряжения и стабилизатор магнитного поля с магниточувстви тельными элементами модуля вектора магнитного поля и источником питания $2) .

Измерение ЭДМ заключается в измерении сдвига НМР, вызываемого изменением направления электрического поги на противоположное. В установке существует ток утечки по накопительной камере, создающий паразитное магнитное поле,,что приводит к сдвигу HNP, коррелированному с коммутацией электрического поля, и, как следствие, к систематической ошибке в измерении ЭДМ;

Целью изобретения является повышение точности измерения ЭДМ нейгрона путем уменьшения систематической ошибки, вызванной током утечки.

Цель достигается тем, что в установке для измерения электрического дипольного момента нейтрона, включающей высоковольтную накопительную камеру ЧХН с источником знакопеременного напряжения и стабилизатор маг нитного поля с магниточувствительными элементами модуля вектора магнитного поля и источником питания, каждый магниточувствителъный элемент стабилизатора снабжен компенсационной катушкой, подключенной к отдельному источнику питания.

На чертеже показана схема предложенной установки для измерения

ЭДМ нейтрона. Установка содержит накопительную камеру.1, состоящую;, 55 из высоковольтного и низковольтно-. го электродов 2 и 3 соответственно и полбго изолятора 4. Камера 1 свяРедактор О. Юркова Техред Т.Иаточка,Корректор:И. Эрдейи

Заказ 1729/5 Тираж. 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дех.ам изобретений.и. открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 слабое магнитное поле, чем снаружи (известно, что внутри длинного полого проводника- с током магнитное поле практически отсутствует), то изменение. рабочего поля в объеме l накопительной камеры равно b}l

Это изменение ноля приводит к сдвигу НМР,, иммитирующему сдвиг sa счет

ЭДМ.

Оценим величину систематической ошибки в измерении ЭДИ. При обычном значении тока утечки 10 А ирасположении МЧЭ на расстоянии

10 ем от оси установки имеем

3,=2 -10 Э. Оптимальное значение рабочего поля Н 1О ® Э. Эначение

: H в основном определяется остаточ-. ной намагниченностью магнитного экрана и обычно составляет (2-3) 1

« 10 Э. Тогда сдвиг поля равен

835230 4

l0 Э, что соответствует ошибке в измерении ЭДМ aX)10 Е. см, где

P. — заряд электрона .

При наличии компенсационной ка5 тушки 14 охватывающей МЧЭ 13, компонента Н рабочего поля может быть скомпенсирована и паразитное магнит-. ное поле 11 от тока утечки йе приводит к сдвигу НМР. Компенсационная катушка, например, может. быть выполнена в виде пары катушек Гельмгольца, ось которых ориентирована по. направлению компоненты.Н . Точность компенсации определяется

15 дрейфом компонентов Hq, в реальных. условиях равным (1-3) 10 Э, что позволяет подавить компоненту Hq,, в 10-30 раз и тем самым повысить точность измерения ЭДМ до (0,3"

20 1) 10 бе см. с