🗊Презентация Радиационно-акустический измерительный датчик тока

Актуальность Актуальность работы заключается в том, что к качеству пучков в современных ускоритель предъявляются очень высокие требования, поэтому эффективная эксплуатация ускорительных установок практически немыслима без точных и надежных систем диагностики пучка, что обеспечивают возможность регулярной настройки параметров ускорителя по результатам измерений, поэтому был смоделирован и разработан радиационно-акустический датчик параметров пучка ионизирующих частиц для ускорителя.

Цель и задачи Целью данной работы является моделирование, разработка и исследование радиационно-акустического датчика параметров импульсного пучка ионизирующих частиц. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Сделать аналитический обзор научно-технической литературы; 2. Разработать модель и конструкцию радиационно-акустического датчика; 3. Разработать архитектуру радиационно-акустической системы тока и координат центра тяжести пучка; 4. Выбор элементной базы для системы; 5. Разработать предусилитель для радиационно-акустического датчика.

Радиационно-акустические эффекты Радиационная акустика - научное направление, развивающееся на стыке акустики, ядерной физики, физики высоких энергий и элементарных частиц. Ее основу составляют исследования и применения радиационно-акустических эффектов, возникающих при воздействии проникающего излучения (радиации) на вещество. Выделение теплоты - одно из самых универсальных физических явлений, протекающих при поглощении проникающего излучения. Тепловая энергия может различными путями частично превращаться в энергию звуковых волн. При умеренной плотности выделенной энергии, когда не происходит фазовых превращений в веществе, генерация звука происходит вследствие нагревания и теплового расширения среды в области поглощения проникающего излучения. Это термоупругий механизм генерации звука.

Датчик параметров пучка Пучок заряженных частиц падает на металлическую пластинку 1, помещенную в акустический экран 2. На конце металлической пластинки укрепленный детектор ультразвуковых колебаний 3, помещен в электростатический экран 4. В электростатическом экране устанавливается предусилитель с эмиттерной повторителем 5, после которого сигнал через оконечный усилитель 6 подается на осциллограф.

Радиационно-акустический датчик тока и положения центра тяжести пучка

Нахождение положения центра тяжести пучка

Датчик отклонения пучка

Схема радиационно-акустического сенсора

Принципиальная схема зарядочувствительного усилителя

МК PIC32MX и ПО MPLAB IDE

Имитатор пучка

Выводы В ходе работы были: 1.Изучены принципы радиационно - акустических эффектов, которые описывают появление звуковых волн в мишенях при попадании в них пучка ускорителя; 2.Разработанные модель и конструкция радиационно-акустического датчика параметров пучка на базе пьезоэлектрического сенсора и микроконтроллера семейства PIC32MX; 3.Разработанные архитектура радиационно-акустической системы измерения тока и координат центра тяжести пучка; 4.Разработанные схема датчика отклонения пучка, а также составлена ​​схема имитатора пучка. 5.Избранны элементная база и разработана принципиальная схема усилителя.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Смалюк В. В., Диагностика пучков заряженных частиц в ускорителях / Под ред. чл.-корр. РАН Н. С. Диканского. Новосибирск: Параллель, 2009. 294 с. Лямшев Л.М. Радиационная акустика // Соросовский образовательный журнал, 1999, №5, с. 98-104. Введение в радиационную акустику. Залюбовский И. И., Калиниченко А. И., Лазурик В. Т. – Х. : Вища шк. Изд-во при Харьк. Ун-те, 1986. – 168с. Москалев В. А., Сергеев Г. И. Измерение параметров пучков заряженных частиц. – М.:Энергоатомиздат, 1991. – 240 с. – isbn 5-283-03997-8. Armensky, E. V., Emel’yanov, V. K., Rybin, V. M., et. Al., “Piezoacoustic detectors for measurement of charge particles parametrs,” Pribori I Tehn. Eksp. N2, 44-47, 1973. (In Russian). PIC32MX Family Reference Manual. © 2008 Microchip Technology Inc. 1138 pages. Интегрированная среда разработки для микроконтроллеров PICmicro компании Microchip Technology Incorporated, USA. ООО «Микро-Чип» Москва – 2001 .156 с.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!