Измерение углового разброса электронного пучка
ИНАР, ИЯФ, 1979
Метод ослабления в длинном коллиматоре
е-
зависимость пропускания от длины коллиматора
Н0 = 5 кЭ
Проблемы методики:
•большое альбедо стенки при касательном падении;
•неколлинеарность (перекос) оси канала и поля;
•градиент поля по длине
(расширение или сжатие магнитной трубки);
•образование плазмы внутри канала;
•работа только на оси (собственное поле пучка);
•неоднородность тока пучка по сечению.
Перерыв
Пучок в плазме. Определение профиля обратного плазменного тока
Физическая задача:
при транспортировке пучка по плазме распределение плотности тока пучка не совпадает с распределением плотности плазменного тока!
d (r) |
|
H |
|
2I (r) |
|
2 I (r ) |
|
dz |
rHz |
r2cH z |
c (r ) |
||||
|
|
|
(r) r2 H z const вдоль силовой трубки
Схема эксперимента
У-1, ИЯФ, 1987
J
плазма
пучок
Jb
Jpl= ?
камера 
r J = Jb - Jpl
Результаты:
•поставлена крестообразная маска на входе;
•размер и плотность тока пучка – по яркости;
•виден яркий крест от входной мишени;
•повёрнутый тёмный крест от тени мишени.
Определение профиля обратного тока
ГОЛ-3
Графитовая мишень поглощает часть электронов пучка и создаёт “тень”, далее “электронная тень” поворачивается из-за спиральности магн. поля. Рентгеновский “отпечаток” пучка регистрируется камерой-обскурой. Измеряется зависимость угла поворота “тени” от координаты.
Определение профиля обратного тока
ГОЛ-3
Графитовая мишень поглощает часть электронов пучка и создаёт “тень”, далее “электронная тень” поворачивается из-за спиральности магн. поля. Рентгеновский “отпечаток” пучка регистрируется камерой-обскурой. Измеряется зависимость угла поворота “тени” от координаты.
|
|
|
|
Плюсы: |
|
|
|
•В 2 раза меньше |
|
|
|
•Разрешение не зависит |
|
|
Светящийся |
от толщины |
|
h |
|
|
трек от гамма |
||
сцинтиллятора |
h |
||
|
|
|
Интенсивность
свечения сцинтиллятора P·U при детектировании всех гамма
Определение профиля энерговыделения пучка по тепловому свечению калориметра
используется для электронных и атомарных пучков |
ГОЛ-3 |
Q(x,y) = ?
P
|
|
T(x,y) = ? |
P ( ,T ) F( ,T ) |
T ( ) S( ) d |
|
|
|
||||
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
чувствительность камеры |
|
|
|
|
|
пропускание фильтров |
|
|
|
|
|
|
функция Планка |
|
x,y |
|
коэффициент черноты |
||
|
|
||||
|
|
|
|
||
Физическая проблема: большая глубина пробега релятивистских электронов в веществе
•требуется учёт энергетического спектра пучка;
•требуется абсолютная калибровка аппаратуры;
•сложная процедура обработки результатов:
1)яркость распределение поверхностной температуры;
2)спектр пучка распределение энергии по глубине приёмника;
3)распределение энергии по глубине температура по глубине;
4)температура по глубине процессы теплопроводности;
5)теплопроводность интеграл излучения за время экспозиции;
6)сравнение T(x,y)exp & T(x,y)calc Q(x,y) ответ
Калибровка системы по температуре
ГОЛ-3
•калибровка всей системы при помощи лампы СИ8-200 (большая лента накала);
•контроль температуры: оптическим пирометром;
•правильная калибровка: изображение ленты имеет конечный размер;
•сигнал очень сильно зависит от температуры;
•подбор набора нейтральных фильтров для нужного интервала температур.
Картина свечения калориметра
ГОЛ-3
PL2838
освещение лампой
нагрев пучком
Параметры электронного пучка
ГОЛ-3
Распределение плотности энергии Параметры пучка для расчётов по сечению электронного пучка
(диаметр в плазме 5 см)
E, Дж/см2 |
(Qполн =105 кДж) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
550 |
600 |
|
650 |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
|||||||
сантиметры
PL2838
5
0
-5
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
сантиметры граница приемника пучка
