ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.07.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 0
для 1—I |
H0 |
х' < |
О |
|
|||
для II — II |
О |
х ' > |
0 |
#о |
x < 0 |
|
|
Я ( * ) = |
' |
||
|
О |
* > 0 |
Как показано ранее [76, 80], в этом случае фокальная линия; становится прямой, проходящей через начало координат под. углом с? к оси у. Координаты точек MFa и MF (для частиц, вы летающих из центра мишени под углом я/2 и из точки 5,) на: фокальной прямой записываются соответственно
|
|
2/?sin2 ß cos у |
|
_ |
2/?о sln2 ß sin у |
|
У Л > — ' |
S i n (ß — <р) |
' |
Л, |
Sin(fl—<р) |
|
|
2Rq |
s in2 |
(ß — Де) COS y |
|
_ |
2/?0 sin2 (3 — Ae)sin<p |
(111.20) |
|
|
|||||
У / 7 - |
sin (P-cp— Де) |
J • * > — |
sin(P-<p —Де) |
|
||
Д е ^ - f - A '
Из (III.20) находим выражения для дисперсии по импульсамг
=^Rsini P _
s i n ( ß - < p ) ' (lu.zi.)'
и для аберраций в общем виде:
|
|
|
в |
_ 2/? sin' ( ß - Де) _ |
2/? s maß |
|
|
" |
||
|
|
|
|
S i n ( ß - t p - Д е ) |
Sin(ß—ер)" |
|
(Ul.ZA) |
|||
Разложив (III.22) в ряд по степеням |
Де, можно |
показать, |
что |
|||||||
при |
условиях |
sin <р = -^- и |
р = |
+ |
коэффициенты |
при |
||||
Де и ДЕ2 в этом |
разложении |
равны нулю, т. е. имеет |
место |
ус |
||||||
ловие |
фокусировки |
второго |
порядка. |
Определив коэффициент |
||||||
при |
Д е 3 , получим в разложении член, |
ответственный |
за аберра |
|||||||
цию третьего порядка, в следующем |
виде |
|
|
|
||||||
|
Из |
( I I I . 21) |
и ( I I I . 23) |
находим |
выражение |
для |
разрешения |
|||
по |
импульсам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магнитная цепь спектрографа представляет собой профилиро ванный тороид из мяпкого железа, разделенный воздушными про межутками (зазорами) на ряд секторов. Общее число зазоров,
127
определяющих число каналов, равно четырнадцати. Для углов влеред относительно пучка первичных частиц зазоры расположе
ны |
более часто, чем для углов назад. Пять зазоров |
под -углами |
||
вперед имеют ширину 56 мм, |
а остальные |
девять — 76 мм. Стен |
||
ки |
боковых 'каімѳр в зазорах |
выполнены из |
мягкого |
железа. Их |
толщина уменьшает воздушные зазоры до 10 и 20 мм соответст венно в пяти и девяти камерах.
Поскольку точность измерения энергетических спектров про дуктов реакций магнитным спектрографам зависит от стабиль ности магнитного поля, целесообразно изложить требования, ко торым должна удовлетворять используемая система стабилиза ции.
При определении импульса заряженной частицы с относи тельной погрешностью Др/р^0,001 изменение индукции в зазорах
спектрографа должно |
быть |
таким, |
чтобы A ß / ß ^ ; 0,001. |
Однако |
погрешность Ар/р является усредненным результатом |
влияния |
|||
целого ряда факторов, |
в связи с чем относительная погрешность |
|||
в установлении индукции в |
зазорах |
спектрографа должна быть |
||
хотя бы меньше 0,0005 и система стабилизации должна |
обеспе |
|||
чить такую степень постоянства индукции в зазорах. Как пра
вило, продолжительность |
эксперимента составляет от нескольких |
до нескольких десятков |
часов, и система стабилизации должна |
поддерживать постоянство магнитных индукций в зазорах в те
чение всего времени эксперимента. Кроме того, система |
стабили |
|||
зации не должна терять |
своих качеств во всем рабочем |
диапазо |
||
не |
изменения |
индукций, |
определяемом требованиями эксперимен |
|
та |
(~7—11 |
кгс). |
|
|
Стабилизация магнитного поля спектрографа осуществляется «токовой» системой на основе дифференциальных магнитных уси лителей. Суть ее состоит в том, что в магнитных усилителях ток
измеряется компенсационным методом из сравнения |
измеряемых |
и компенсирующих ампер-витков. Другими словами, |
измерение |
большого тока сводится к точному 'измерению значительно мень шего по величине компенсирующего тока в момент баланса ам пер-витков управления, т. е. при нулевом сигнале на выходе. Под робное описание применения магнитных усилителей для измере ния и стабилизации больших постоянных токов дано в работе {26]. Приведем результат проверки качества работы нашей схемы в те
чение 24 час. На диаграмме изменения тока АВ/В^ AJ/J=f(t) |
во |
|
времени (рис. 28) максимальное |
отклонение тока не больше |
|
0,03%. |
|
|
При работе спектрографа со многими зазорами важно знать, как изменяется распределение магнитных индукций от зазора к зазору. Хотя магнитная цепь спектрографа неразветвленная, на
личие |
многих |
зазоров |
увеличивает рассеяние |
магнитного |
пото |
||
ка, особенно под углами вперед. Чтобы |
уменьшить |
магнитное |
|||||
сопротивление, |
в пяти |
камерах ширина |
зазоров |
уменьшена |
до |
||
10 мм. |
Кроме |
того, катушки расположены так, чтобы |
свести к |
||||
128
минимуму влияние полей рассеяния, обеспечив разумный ком
промисс между' магнитным сопротивлением зазоров и |
магнито |
|||
движущей силой магнитной цепи. |
|
|
||
На рис. 29 |
показан |
характер |
изменения магнитных |
индукций |
в зазорах для |
ß = 6,5 и |
В = 9 кгс. |
Для каналов 5—10 (см. рис. 30) |
|
W3[—Г~1—I—I—і—і—I—i—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I
'"• |
|
— I . |
' |
|
|
|
|
tt |
час. |
|
|
Рис. 28. Диаграмма изменения тока электромагнита. |
|
|
|
||||||
величины |
магнитных |
индукций |
меняются |
незначительно, |
а |
для |
||||
каналов |
1 и 14, |
расположенных |
под |
углами |
назад, |
магнитная |
||||
индукция |
в зазорах |
максимальна. Из |
кривых |
видно, |
что |
с |
рос |
|||
том магнитной |
индукции увеличивается |
и расхождение |
между |
|||||||
Ц/сгс
Рис. 29. Изменение индукций в зазорах.
величинами магнитных, индукций в зазорах, хотя характер изме нения остается прежним.
На этом же рисунке представлены зависимости kt = BJB^
для каналов 1, 12 и 9. Детальное исследование зависимостей kt = Blj.Bu позволяет отказаться от измерения магнитных индук ций во всех каналах спектрографа, так как вполне достаточно
• 9 - 1 9 2 |
129 |
делать замеры в одном из них, выбранном в качестве опорного (канал 14), и проводить в нем измерение и контроль стабиль ности поля. Более того, такая ситуация позволяет градуировать
Рис . 30. Кривые намагничивания (а) н спада поля на границе (б).
отдельные каналы спектрографа на заряженных частицах,- не измеряя магнитную индукцию в градуируемом канале. Посколь ку эталоном служит только один измеритель магнитного поля,
130
установленный в зазоре |
14, радиус кривизны траектории частицы |
||
в рассматриваемом зазоре, будучи умножен на Ви, |
дает |
точное |
|
значение величины BR для частицы. |
|
|
|
Зависимости kl = BljBu |
определялись с помощью |
двух |
изме |
рителей магнитного поля, действующих по методу |
ЯМР. |
Один |
|
измеритель постоянно находился в опорном канале, |
а другим по |
||
следовательно замеряли индукцию в остальных каналах как при возрастающих токах, так и при убывающих. Всего было подано несколько полуциклов тока от нуля до максимума и обратно. Как
видно |
из рис. 29, для каналов 1 и |
12 с достаточной степенью точ |
|
ности |
сохраняется постоянство |
отношений |
индукций до 10— |
11 кгс, особенно для убывающих токов. Для канала 9 не наблю
дается такого постоянства, что, возможно, связано.с |
недостаточ |
|||||||||||
ной компенсацией поля рассеяния одной катушкой в этом |
зазоре. |
|||||||||||
На рис. 30а представлены кривые намагничивания для неко |
||||||||||||
торых |
каналов |
в рабочем диапазоне |
изменения индукции |
и |
тока |
|||||||
в катушках, а также кривая спада магнитного поля h(х)—В |
|
(х)/В0 |
||||||||||
для зазоров с шириной воздушного промежутка 20 мм. |
|
Эта эк |
||||||||||
спериментальная кривая может быть использована |
в |
расчетах |
||||||||||
фокусирующих |
свойств |
спектрографа |
с учетом |
краевого |
поля. |
|
||||||
|
§ 13. |
Г р а д у и р о в н а |
каналов |
с п е к т р о г р а ф а |
|
|
|
|||||
При |
изучении |
энергетических |
распределений |
заряженных |
||||||||
продуктов ядерных реакций на магнитном хпектрографе |
важно |
|||||||||||
знать связь между |
энергией |
регистрируемых |
частиц |
Et |
и |
мес |
||||||
том их попадания на фокальную поверхность / при |
конкретном |
|||||||||||
значении магнитного поля В0.Используя |
выражение |
для |
линей |
|||||||||
ной дисперсии (III.21), записываем выражение для дисперсии |
по |
|||||||||||
энергии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dj_ _ |
dl_dR__ |
y~2mcs№$ |
|
|
|
|
|
||
|
|
dE ~ |
dRdE~ |
ZeBVË |
sin |
(ß-tp) |
' |
|
|
|
|
|
интегрируя которое, получаем
y m
где
д _ esln(ß - y)
или в импульсном представлении
р = А^В{1 + 10),
где
• _ g s l n ( Р - у )
Л і ~ 2csin2 8 *
(111.25)
(111.26)
- 131
