CS256749B1 - Mobile device with constant speed for moessbauer spectroscopy - Google Patents
Mobile device with constant speed for moessbauer spectroscopy Download PDFInfo
- Publication number
- CS256749B1 CS256749B1 CS86873A CS87386A CS256749B1 CS 256749 B1 CS256749 B1 CS 256749B1 CS 86873 A CS86873 A CS 86873A CS 87386 A CS87386 A CS 87386A CS 256749 B1 CS256749 B1 CS 256749B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- speed
- constant
- output
- coil
- Prior art date
Links
- 238000004813 Moessbauer spectroscopy Methods 0.000 title claims description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 39
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000001669 Mossbauer spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
Riešenie sa týká konštrukcie a zapojenia elektromechanického pohybového zariadenia s priamočiarym pohybom, ktoré generuje pohyb s volitelnou, přísné konštantnou rýchlosťou pre účel Mdssbauerovej spektroskopie. Podstatou riešenia je vybavenie pohybového zariadenia s konštantným zrýchlením bezdotykovým snímačom polohy a polohovým regulačným obvodom a riadenie takto vzniknutého polohového servomechanizmu prostredníctvom integrátora přesným voličom rýchlosti, ku ktorému sa pomocou elektronického prepínača striedavo pripája přesný zdroj kladného napatia alebo přesný zdroj záporného napatia. Elektronický přepínač sa ovládá riadiacim klopným obvodom. Preklápanie riadiaceho klopného obvodu v okrajových polohách pohybu sa zabezpečuje trojicou kontaktov, z ktorých dva sú nepohyblivé a spojené s preklápacími vstupmi klopného obvodu a medzi nimi sa pohybuje třetí kontakt, upevněný na pohyblivej časti systému a uzemněný.The solution relates to the construction and wiring of a linear motion electromechanical motion device that generates motion at an optional, strict, constant velocity for the purpose of Mdssbauer spectroscopy. The essence of the solution is to equip a motion device with constant acceleration by a non-contact position sensor and a position control circuit and to control the resulting position servo by means of an integrator with a precise speed selector to which an exact positive voltage source or exact negative voltage source. The electronic switch is controlled by a control flip-flop. The pivoting of the control flip-flop in the marginal positions of movement is provided by a triple contact, two of which are stationary and connected to the flip-flop flip-flop inputs, and between them a third contact, mounted on the movable part of the system and grounded.
Možnosti využitia: Pri konštrukcii Mossabauerovho spektrometre s konštantnou rýchlosťou, pri výskume rozptylových a polarizačných javov nízkoenergetického gama žiarenia.Possibilities of use: In construction of Mossabauer spectrometer with constant velocity, in research of scattering and polarization phenomena of low-energy gamma radiation.
tT
Vynález rieši konštrukciu a zapojenie elektromechanického pohybového zariadenia s priamočiarym pohybom, ktoré generuje pohyb s volitelnou, přísné konštantnou rýchlosťou pre účel bezodrazovej jadrovej gama-rezonančnej spektroskopie, známej ako MOssbauerova spektroskopia.The invention solves the construction and engagement of a linear motion electromechanical motion device that generates motion at an optional, strict, constant velocity for the purpose of non-reflective nuclear gamma-resonance spectroscopy, known as MOssbauer spectroscopy.
Pohybové zariadenie je jednou z najdóležitejších častí Mdssbauerovho spektrometra. Jeho účelom je generovat vzájomný pohyb Můssbauerovho rádioaktívneho žiariča voči absorbátoru, čím sa dosiahne Dopplerovská modulácia energie fotónov žiarenia. Postupnou změnou vzájomnej rýchlosti sa dosahuje postupná změna energie fotónov a takto možno premerať celý energetický interval v určitom okolí Můssbauerovej rezonančnej čiary. Výsledkom je závislost intenzity zaregistrovaného žiarenia od rýchlosti. Grafickým obrazom tejto závislosti v X—Y rovině je Mossbauerovo spektrum.The motion device is one of the most important parts of the Mdssbauer spectrometer. Its purpose is to generate relative motion of the Mussbauer radioactive emitter towards the absorber, thereby achieving Doppler energy modulation of photon radiation. Gradual change of mutual velocity achieves a gradual change of photon energy and thus it is possible to measure the whole energy interval in a certain neighborhood of the Mussbauer resonance line. As a result, the intensity of the registered radiation depends on the speed. The graphical representation of this dependency in the X-Y plane is the Mossbauer spectrum.
Doteraz používané pohybové zariadenia pracujú v tzv. režime s konštantným zrýchlením. Pohyb sa periodicky opakuje s periodou T, priebeh polohy je parabolický. Rýchlosť v priebehu jednej periody lineárně narastá od určitej trvale nastavenej zápornej hodnoty Vmax až po rovnakú kladnú hodnotu +Vmax, potom sa skokom změní na -~V,nax a celý dej sa opakuje. V priebehu jednej periody sa teda preskúma celý zvolený energetický interval. S priebehom rýchlosti je zosynchronizované prepínanie kanálov mnohokanálového čítača impulzov, pričom do každého kanála sa uloží početnost Impulzov odpovedajúcich príslušnej rýchlosti. Na rýchlostnej osi sa takto počas jednej periody realizuje v diskrétnom tvare jedno elemeutárne Mossbauerovo spektrum. Postupným opakováním tohoto deja sa jednotlivé elementárne spektrá v pamati sumujú až kým sa nezíská spektrum s dostatočne malou štatistickou chybou.The movement devices used so far work in the so-called. mode with constant acceleration. The movement is periodically repeated with period T, the course of the position is parabolic. The velocity increases linearly over a period of time from some permanently set negative V max to the same positive + V max , then changes to - ~ V, nax, and the whole process repeats. Thus, the entire selected energy interval is examined within one period. As the rate progresses, the channel switching of the multichannel pulse counter is synchronized, with a plurality of pulses corresponding to the respective rate being stored in each channel. Thus, in the discrete form, one electromagnetic Mossbauer spectrum is realized on the velocity axis during one period. By successive repetition of this action, the individual elemental spectra in memory are summed up until a spectrum with a sufficiently small statistical error is obtained.
Na generovanie pohybu s uvedenými vlastnosťami sa používá elektromechanické pohybové zariadenie s konštantným zrýchlením. Ide o systém dvoch mechanicky spriahnutých magnetoelektrických sústav s priamočiarym pohybom, t. j. pohyblivá cievka vo vzduchovej medzere permanentného magnetického obvodu, z ktorých jedna sústava tvoří akčný člen a druhá indukčný snímač rýchlosti. Signál zo snímača, ktorý dává údaj o okamžitej rýchlosti sa vedie do elektronického regulačného obvodu, ktorý pomocou uzatvorenej slučky spatnej vazby vytvára spolu so systémom rýchlostný servomechanizmus.An electromechanical constant acceleration motion device is used to generate motion with the above characteristics. It is a system of two mechanically coupled magnetoelectric systems with linear motion, i. j. a movable coil in the air gap of the permanent magnetic circuit, one of which is an actuator and the other an inductive velocity sensor. The signal from the sensor giving the instantaneous velocity is passed to an electronic control circuit which, by means of a closed loop of feedback, creates a speed servo mechanism together with the system.
Pri riešení určitej skupiny fyzikálnych problémov je nevýhodné premeriavať celý energetický interval a merať súčasne celé spektrum, ale postačí merať len při dvoch konštantných hodnotách rýchlosti, a to pri rýchlosti odpovedajúcej pozadiu a pri rýchlosti odpovedajúcej rezonancii. Súčasné snímanie celého spektra je na závadu, pretože úměrně s počtom kanálov narastá doba merania.When solving a group of physical problems it is disadvantageous to measure the whole energy interval and measure the whole spectrum at the same time, but it is sufficient to measure only at two constant velocities, at a speed corresponding to the background and at a speed corresponding to the resonance. Simultaneous scanning of the whole spectrum is a problem, as the measurement time increases in proportion to the number of channels.
Ak má pohybové zariadenie s konštantnou rýchlosťou správné plnit svoju funkciu v celom požadovanom rozsahu rýchlosti, musí prenášať jednosmernú zložku, t. j. jeho amplitúdová frekvenčná charakteristika musí byť konštantná od nulovej frekvencie až po určitú hornú hraničnú frekvencím Rýchlostný servomechanizmus túto podmienku nesplňa. So zmenšováním rýchlosti klesá úroveň signálu snímača, kvalita reguiácie sa zhoršuje a pri rýchlostiach blížiacich sa k nule je systém neovladatelný, nemožno ho riadiť.If a constant speed motion device is to perform properly throughout the desired speed range, it must transmit the unidirectional component, i. j. its amplitude frequency response must be constant from zero to a certain upper limit frequency. The speed servo mechanism does not meet this condition. As the speed decreases, the sensor signal level decreases, the quality of regulation deteriorates and at speeds close to zero the system is unmanageable, cannot be controlled.
Ak v operátorovom tvare zobrazíme schému regulačného obvodu pohybového zariadenia s konštantným zrychlením ako rýchlostného servomechanizmu a označíme prenosovú funkciu sústavy spolu so snímačom rýchlosti pA(p), prenosovú funkciu regulačného obvodu /jfp), vstupnú riadiacu veličinu W(P), výstupnú veličinu, t. j. rýchlosť v(p) a regulačnú odchýlku e(p), potom přenosová funkcia rýchlosti V(p) takejto sústavy bude vyjádřená vzťahom (lj v-ρ:,.. ______pA(P)_________If in the operator form we show the circuit diagram of the motion device with constant acceleration as a speed servo mechanism and mark the transmission function of the system together with the speed sensor pA (p) , transmission function of the control circuit (jfp), input control variable W ( P ), velocity v (p) and control deviation e (p) , then the transmission function of the velocity V (p) of such a system will be expressed by (lj v-ρ:, .. ______ pA ( P) _________
W(P, 1 + ρΑ,ρ, β ,p) (1) a přenosová funkcia regulačnej odchýlky E(p, sústavy bude vyjádřená vzťahomW ( P , 1 + ρΑ, ρ, β, p) (1) and the transfer function of the control deviation E (p, systems will be expressed by
E(p, — θ'ΡΐE (p, - θ'Ρΐ)
W(p) ____1 + pA(pi β(Ρ) (2) teda pri nulovej rýchlosti a rýchlostiach blížiacich sa k nule, t. j. pri hodnotě operátora p-0 je přenos rýchlosti V(0) = 0 a přenos regulačnej odchýlky E<o> = 1, Co znamená, že sústava je neovládatefná.W (p) ____1 + pA (pi β ( Ρ ) (2), therefore, at zero speed and speeds approaching zero, ie at the value of the operator p-0, the transmission of speed V (0 ) = 0 and the transmission of control deviation E < o > = 1, Which means the system is unmanageable.
Uvedené nedostatky rieši pohybové zariadenie s konštantnou rýchlosťou pre Mossbauerovu spektroskopiu pozostávajúce z pohybového zariadenia s konštantným zrychlením, ktoré je vytvořené puzdrom, permanentným magnetickým obvodom vo vzduchovej medzere, ktorého sa v axiálnom smere pohybuje akčná cievka, permanentným magnetickým obvodom vo vzduchovej medzere, ktorého sa v axiálnom smere pohybuje cievka snímača rýchlosti, pričom obe cievky sú mechanicky pevne spojené tiahlom na konci ktorého je upevněný rádioaktívny žiarič a celá pohyblivá časť systému je zavesená na dvoch pružných direktívnych membránách, ktoré sú na svojom obvode upevněné k puzdru, pričom akčná cievka je připojená k výstupu výkonového zosllňovača, ktorého vstup je připojený k výstupu rýchlostného regulačného obvodu a vstup rýchlostného regulačného obvodu je připojený k cievke snímača rýchlosti, ktorej druhý koniec vinutia je uzemněný, ktorého podstatou je, že s pohyblivou častou systému je mechanicky pevne spojená pohyblivá cievka snímača plochy ako aj pohyblivý kontakt a s nepohyblivým puzdrom je mechanicky pevne spojená nepohyblivá cievka snímača polohy ako aj dvojic,a. nastavitelných kontaktov, pričom výstup snímača polohy je připojený k vstupu amplitudového detektoru a jeho výstup je připojený k jednému vstupu operačného zosilňovača polohového regulaeného obvodu, ktorého výstup je připojený k vstupu rýchlostného regulačného obvodu a druhý vstup operačného zosilňovača polohového regulačného obvodu je spojený s výstupom integrátora, ktorého vstup je spojený s výstupom přesného dvojitého voliča rýchlosti, ktorého oba vstupy sú připojené k výstupom elektronického prepínača, jeden napáfový vstup elektronického prepínača je připojený k přesnému, stabilizovanému zdrojů kladného napátia a druhý napSfový vstup elektronického prepínača je připojený k přesnému stabilizovanému zdrojů záporného napátia, pričom riadiaci vstup elektronického prepínača je připojený k výstupu riadiaceho klopného obvodu a preklúpacie vstupy riadiaceho klopného obvodu sú spojené s nepohyblivými nastavitelnými kontaktami a pohyblivý kontakt je připojený k zdrojů konštantného preklápacieho napatia.The aforementioned drawbacks are solved by a constant velocity motion device for Mossbauer spectroscopy consisting of a constant acceleration motion device formed by a housing, a permanent magnetic circuit in the air gap in which the action coil moves in the axial direction, a permanent magnetic circuit in the air gap, in the coil of the speed sensor moves axially, both coils being mechanically rigidly connected by a rod at the end of which the radioactive emitter is fixed and the entire movable part of the system is hinged on two flexible directing membranes which are attached to the housing at their periphery, the output of a power amplifier, the input of which is connected to the output of the speed control circuit and the input of the speed control circuit is connected to the coil of the speed sensor, the other end of which is grounded, which the essence is that the movable part of the surface sensor as well as the movable contact is mechanically fixed to the movable part of the system and the fixed position coil of the position sensor as well as the pairs is mechanically fixed to the stationary housing, and. adjustable contacts, wherein the position sensor output is connected to an amplitude detector input and its output is connected to one input of a position control circuit amplifier, the output of which is connected to a speed control circuit input, and the other position of the position control circuit amplifier to the integrator output, whose input is connected to the output of a precision double speed selector, both inputs of which are connected to the outputs of the electronic switch, one voltage input of the electronic switch is connected to an accurate, stabilized positive voltage source and the other voltage input of the electronic switch is connected to an accurate stabilized negative voltage source; wherein the control switch of the electronic switch is connected to the output of the control flip-flop and the flip-flop inputs of the control flip-flop are connected to a stationary with adjustable contacts and the movable contact is connected to constant tipping voltage sources.
Výhodou zariadenia podlá vynálezu je, že nie je potřebné premeriavať celé energetické spektrum, ale stačí merať len pri dvoch konštantných hodnotách rýchlosti, čím sa meranie značné urýchli. Ďalšou výhodou je, že údaj polohového snímača nie je závislý od rýchlosti, kvalita regulácie polohového servomeebanizmu sa so změnou nastavenej rýchlosti nemení a nezhoršuje sa ani pri rýchlostiach blížiacich sa k nule.The advantage of the device according to the invention is that it is not necessary to measure the entire energy spectrum, but it is sufficient to measure at only two constant velocities, thereby speeding up the measurement considerably. Another advantage is that the position sensor reading does not depend on the speed, the quality of the servo servoebanism control does not change with the set speed change and does not deteriorate even at speeds approaching zero.
Na přiložených výkresoch je znázorněná schéma mechanickej konštrukcie, bloková schéma zapojenia zariadenia podlá vynálezu a časové závislosti priebehu polohy, rýchlosti a zrýchlenia pri pohybe s konštantnou rýchlosťou.The accompanying drawings show a mechanical construction diagram, a block diagram of a device according to the invention, and a time dependence of the course of position, velocity and acceleration when moving at a constant velocity.
Na obr. 1 sú uvedené časové závislosti priebehu polohy s(1), rýchlosti v(!, a zrýchlenia a(1) pri pohybe s konštantným zrýchlením. Na obr. 2 sú uvedené časové závislosti priebehu polohy s, ,, rýchlosti v(!) a zrýchlenia a(l) pri pohybe s konštantnou rýchlosťou. Na obr. 3 je v operátorovom tvare znázorněná schéma regulačného obvodu pohybového zariadenia s konštantným zrýchlením ako rýchlostného servomechanizmu. Na obr.In FIG. 1 shows the time-dependent course of the position (1), the speed (?, And the acceleration a (1) in motion with constant acceleration. FIG. 2 shows the time-dependent course of the position, velocity ,, in (?) And the acceleration and (l) when moving at a constant velocity, Fig. 3 is a diagram of the control circuit of the motion controller with a constant acceleration as a speed servo mechanism in an operator form.
je v operátorovom tvare znázorněná schéma regulačného obvodu pohybového zariadenia s konštantnou rýchlosťou, ktoré je predmetom vynálezu. Na obr. 5 je v řeze uvedená schéma mechanickej konštrukcie pohybového zariadenia s konštantnou rýchlostou. Na obr. 6 je znázorněná bloková schéma zapojenia pohybového zariadenia s konštantnou rýchlosťou spolu s obvodmi pre generovanie riadiacej vstupnej veličiny a prepinanie směru pohybu.an operator circuit diagram of a constant speed movement device of the present invention is shown. In FIG. 5 is a cross-sectional diagram of a mechanical design of a constant velocity movement device. In FIG. 6 is a block diagram of a constant velocity motion device coupled with circuits for generating a control input variable and switching direction of motion.
Jedno možné konkrétné vyhotovenie vynálezu je znázorněné schémou mechanickej konštrukcie na obr. 5 a blokovou schémou zapojenia na obr. 6. Odpovedá mu schéma regulačného obvodu podlá obr. 4 a časové priebehy podlá obr. 2. Kladná aj záporná hodnota rýchlosti je nezávisle nastavitelná. V 1'avej časti obr. 2 je znázorněná realizácia Mossbauerovho spektra v dvoch bodoch: v rezonancii pri +V a mimo rezonancie pri —V.One possible specific embodiment of the invention is illustrated by the mechanical construction diagram of FIG. 5 and the circuit diagram of FIG. 6. The control circuit diagram according to FIG. 4 and the waveforms of FIG. 2. Positive and negative speed values are independently adjustable. In the left part of FIG. 2 shows the realization of the Mossbauer spectrum at two points: in resonance at + V and out of resonance at —V.
V mosadznom puzdre 1 sú umiestnené dva permanentně magnetické obvody 2, 3, ktoré sú s puzdrom 1 pevne spojené plexisklovými přítlačnými krúžkami 4. Na přítlačných krúžkoch 4 sú súčasne upevněné elektrické kontakty pre pripojenie pohyblivých cievok 10, 11.In the brass sleeve 1 there are two permanently magnetic circuits 2, 3, which are fixedly connected to the sleeve 1 by plexiglass pressure rings 4. At the same time the electrical contacts for the connection of the movable coils 10, 11 are fastened to the pressure rings 4.
Vo vzduchovej medzere permanentného magnetu 2 sa v axiáluom smere pohybuje akčná cievka 10, vo vzduchovej medzere permanentného magnetického obvodu 3 sa pohybuje cievka snímača rýchlosti 11. Obe cievky sú mechanicky spriahnuté tiahlom 9. Na 1'avom konci tiahla 9 je upevněný rádioakíívny žiarič 6, ktorého· pohyb představuje výstup zariadenia. Pod žiaričom je olovená maska 7. Tiahlo 9 s děvkami 10, 11 a žiaričom 6 tvoria pohyblivý systém, ktorý je pomocou pružných direktívnveh membrán 8 upevněný na centrovacích prstencoch 5.In the air gap of the permanent magnet 2, an action coil 10 moves in the axial direction, in the air gap of the permanent magnetic circuit 3 a coil of the speed sensor 11 moves. The two coils are mechanically coupled by a pull rod 9. whose movement represents the output of the device. Below the radiator is a lead mask 7. The rod 9 with the sluts 10, 11 and the radiator 6 form a movable system which is fastened to the centering rings 5 by means of flexible directives 8.
Akčná cievka 10 sa napája z výkonového zosilňovača 29, ktorý je riadený rýchlostnym regulačným obvodom 30. Invertujúci vstup operačného zosilňovača rýchlostného regulačného. obvodu 30 je připojený k cievke snímača 11 rýchlosti, ktorej druhý vývod je uzemněný.The action coil 10 is powered from a power amplifier 29 which is controlled by a speed control circuit 30. The inverting input of the speed control operational amplifier. the circuit 30 is connected to the coil of the speed sensor 11, the second terminal of which is grounded.
Takto popísaný systém tvoří spolu rýchlostný servomechanizmus, ktorý je známy ako pohybové zariadenie s konštantným zrýchlením.The system thus described together forms a speed servo mechanism known as a constant acceleration motion device.
Na právej straně je k pohyblivej časti systému upevněná plexisklová kostřička 12, na ktorej je navinutá pohyblivá cievka 14 snímača polohy. Na konci plexisklovej kostřičky 12 je upevněný pohyblivý kontakt 21.On the right side, a plexiglass carcass 12 is attached to the movable part of the system, on which the movable position sensor coil 14 is wound. A movable contact 21 is fixed at the end of the plexiglass cube 12.
K nepohyblivej časti zariadenia, t. j. k puzdru 1 je pomocou nosných stlpikov 13 so závitom upevněná nosná doska 23. Jej poloha sa dá jemne nastavovat v axiálnom smere pomocou matic 22 na nosných stípikoch 13. K nastavenej polohe sa nosná doska 23 vycentruje a zafixuje priečnymi skrutkami 24.To the stationary part of the device, i. j. The support plate 23 is fastened to the housing 1 by means of threaded support posts 13. Its position can be finely adjusted in the axial direction by means of nuts 22 on the support posts 13. To the set position, the support plate 23 is centered and fixed by transverse screws 24.
Na nosnej doske 23 je upevněná kostřičkaThe carcass is mounted on the support plate 23
15, na ktorej je navinutá nepohyblivá cievka 16 snímača polohy. Vedla nepohyblivej cievky 16 je navinutá pomocná snímacia cievka 17, ktorej účelom je stabilizácia amplitúdy budiaceho signálu. Vinutia cievok 14,15, on which a fixed position sensor coil 16 is wound. An auxiliary pickup coil 17 is wound next to the stationary coil 16, the purpose of which is to stabilize the amplitude of the excitation signal. Coil Winding 14,
16, 17 tvoria spolu snímač 27 polohy, ktorý sa napája z budiaceho generátora 25. Okolo kostřičky 15 s cievkami 16, 17 je umiestnený hliníkový tieniaci prstenec 18, ktorý tieni vyžarovanie vysokofrekvenčnej energie do okolia.16, 17 together form a position sensor 27, which is powered by the excitation generator 25. Around the carcass 15 with the coils 16, 17 is placed an aluminum shielding ring 18 that shields the emission of high-frequency energy to the environment.
Na nosnej doske 23 sú upevněné dva pevné nastavitelné kontakty 19, 20, ktoré spolu s pohyblivým kontaktem 21 funguji! ako okrajové přepínače. Pomocou nich sa preklá pa riadiaci klopný obvod 26, ktorý pomocou elektronického prepínača 34 striedavo pripája dva přesné stabilizované zdroje 35, 36 napatia k přesnému dvojitému voličů 33 rýchlosti.Two fixed adjustable contacts 19, 20 are fixed to the carrier plate 23, which together with the movable contact 21 function! as edge switches. By means of these, the control flip-flop 26 is switched, which alternately connects two precision stabilized voltage sources 35, 36 to an exact double speed selector 33 by means of an electronic switch 34.
Vysokofrekvenčný signál zo snímača 27 polohy sa v amplitudovém detektore 28 spracuje na elektrický údaj o okamžitej polohe pohyblivej časti zariadenia. Tento signál sa vedie na invertujúci vstup operačného zosilňovača polohového regulačného obvoduThe high frequency signal from the position sensor 27 is processed in the amplitude detector 28 to provide an electrical indication of the instantaneous position of the moving part of the device. This signal is applied to the inverting input of the positioning operational amplifier
31. Výstup polohového regulačného obvodu 31 je připojený na vstup rýchlostuého regulačného obvodu 30. Tým sa uzatvára slučka nadradenej spatnej vazby a zo zariadenia sa stává polohový servomechanizmus.31. The output of the position control circuit 31 is connected to the input of the speed control circuit 30. This closes the loop of the superior feedback and turns the device into a position servo mechanism.
Vstup polohového servomechanizmu, t. j. neinvertujúci vstup operačného zosilňovača polohového regulačného obvodu 31 je připojený k výstupu integrátora 32, pomocou ktorého sa konštantné napatie na jeho vstupe prevedie na konstantně sa meniace napátie na výstupe. Vstup integrátora 32 je připojený k výstupu přesného dvojitého voliče 33 rýchlosti.Position servo input, i. j. the non-inverting input of the position amplifier of the position control circuit 31 is connected to the output of the integrator 32, by means of which the constant voltage at its input is converted to a constant varying voltage at the output. The integrator input 32 is connected to the output of the precision dual speed selector 33.
Funkcia zariadenia je nasledovná: Generátor 25 napája nepohyblivá cievku 16 snímača 27 polohy vysokofrekvenčným budiacim prúdom. Pomocná snímacia cicvki 17 slúži na stabilizáciu amplitúdy budiaceho prúdu. Pohyblivá cievka 14 je dvojitá a symetricky navinutá, takže snímač 27 polohy je převedený ako bezdotykový diferenciálny transformátor.The function of the device is as follows: The generator 25 supplies the immobilized coil 16 of the position sensor 27 with a high frequency driving current. The auxiliary sensing elements 17 serve to stabilize the excitation current amplitude. The movable coil 14 is double and symmetrically wound so that the position sensor 27 is converted as a non-contact differential transformer.
V závislosti od momentálneho stavu riadiaceho klopného obvodu 26 je k přesnému dvojitému voličů 33 rýchlosti pomocou elektronickébo prepínača 34 připojený přesný stabilizovaný zdroj 35 kladného napatia alebo přesný stabilizovaný zdroj 38 záporného napatia. Na oboch častiach přesného voliča 33 rýchlosti je předvolená požadovaná hodnota kladnej a zápornej rýchlosti pohybu, výstup z voliča je konstantně napatie, ktoré sa v integrátore 32 prevedie na konstantně narastajňce napatie, pričom rýchlosf narastania napatia na výstupe je úměrná hodnotě napatia na vstupe integrátoraDepending on the current state of the control flip-flop 26, a precision stabilized positive voltage source 35 or a precision stabilized negative voltage source 38 is connected to the precise double speed selector 33 by an electronic or switch 34. On both parts of the precision speed selector 33, a preset value of the positive and negative speed is preset, the output from the selector is a constant voltage that is converted to a constant voltage in the integrator 32, the output voltage increasing at a rate proportional to the voltage at the integrator input.
32. Výstupným napatím integrátora 32 sa riadi vstup polohového regulačného obvodu 31, takže poloha pohyblivej časti zariadenia je presne úměrná konstantně sa meniacemu napatiu na výstupe integrátora 32. Tým dochádza k zmene polohy rádicaktívneho žiariča 6, ktorý sa pohybuje nastavenou konštantnou rýchlostou. Keď pohyblivá časť zariadenia dosiahne niektorú krajnú polohu předvolenu nastavitelnými okrajovými kontaktami 19 alebo 20, překlopí sa riadiaci klopný obvod 26 a pomocou elektronického prepínača 34 sa k druhej polovici přesného voliča 33 rýchlosti připojí zdroj opačnej polarity, tým sa pohybový systém začne pohybovat opačným smerom předvolenou rýchlostou.32. The output voltage of the integrator 32 controls the input of the position control circuit 31 so that the position of the movable portion of the device is exactly proportional to the constantly varying voltage at the output of the integrator 32. This changes the position of the radiator 6 which moves at a set constant speed. When the movable part of the device reaches a preset limit position by the adjustable edge contacts 19 or 20, the control flip-flop 26 is tipped over and an electronic polarity switch 34 is connected to the other half of the precision speed selector 33 to move the motion system in the opposite direction at the preset speed .
Ak v operátorovom tvare zobrazíme schému regulačného obvodu pohybového zariadenia s konštantnou rýchlostou ako polohového servomechanizmu a označíme přenosová funkciu sústavy A(p,, přenosová funkciu rýchlostného regulačného obvodu /3i<P>, přenosová funkciu polohového regulačného obvodu /ř2(p), přenosová funkciu snímača rýchlosti p, přenosová funkciu integrátora 1/p, riadiacu veličinu rýchlosti na vstupe integrátora v(p), riadiacu veličinu polohy na vstupe polohového servomechanizmu w(Pi, regulačnú odchýlku polohy ei(p), regulačnú odchýlku rýchlosti e2(P|, polohu x(p) a rýchlosť ako výstupná veličinu v(p), potom přenosová funkcia polohy X(p) takejío sústavy bude vyjádřená vzťahom (3) jr _ -^(P) __ _ _________ ______A(P)____ _________ <P) w(p) 1 + PA(P) + Á(P) (S2(P) a přenosová funkcia regulačnej odchýlkypolohy Ex(p, bude vyjádřená vzfahom (4) jp __ ..... θΐ(ρ) __ __ 1 PA(p) βΐ (p) (P> w(p) 1 + pA(p) βκρ) + A(P) ^2(piIf we show in the operator shape the circuit diagram of the motion device with constant velocity as positional servo and we denote the transfer function of the system A (p ,, transfer function of the speed control circuit / 3i < P >, transfer function of the position control circuit / ř 2 (p) speed sensor function p, integrator 1 / p transfer function, velocity control input at integrator input v (p) , position control input at position actuator w (P i, position deviation e i (p) , speed deviation e 2 ( P |, position x (p) and velocity as the output variable v (p) , then the transfer function of position X (p) of such a system will be expressed by (3) jr _ - ^ (P) __ _ _________ ______ A (P) ____ _________ <P) w (p) 1 + PA ( P ) + (( P ) (S 2 ( P ) and the transfer function of the position deviation E x (p , to be expressed by (4) jp __ ..... θΐ (ρ ) __ __ 1 PA (p) βΐ (p) (P> w (p) 1 + p (p ) βκρ) + A ( P) ^ 2 (pi
Přenosová funkcia rýchlosti V(p) pri riadení veličinou u(p) na vstupe integrátora bude vyjádřená vzťahom (5)The transfer function of velocity V (p) at the control of u (p) at the integrator input shall be expressed by (5)
V(P, = P .—J—. X(P, (5) a přenosová funkcia regulačnej odchýlky rýchlosti E,.,(P) pri riadení veličinou u(p) na vstupe integrátora bude vyjádřená vzťahom (6)V (P , = P. — J—. X (P , (5)) and the transfer function of the speed deviation E,., ( P) in the variable u (p) at the integrator input will be expressed by (6)
Ev,p, = P · ' p ~ · Ex(p) (6 J teda přenosová funkcia podfa vztahu (5) je totožná s přenosovou funkciou podfa vztahu (3) a přenosová funkcia podfa vztahu (6) je totožná s přenosovou funkciou podfa vztahu (4). Pri hodnotě operátora p-> 0 je potom přenos rýchlosti V(0) nenulový a přenos regulačnej odchýlky rýchlosti Ev(0) sa lolíži k nule. To znamená, že sústava si aj pri nulovej rýchlosti, teda v ustálenom stave zachovává vlastnosti servomechanizmu a dá sa riadiť vstupnou veličinou.E v , p, = P · 'p ~ · E x ( p ) (6 J thus the transmission function according to relation (5) is identical to the transmission function according to relation (3) and the transmission function according to relation (6) is identical to the transmission function With the operator p-> 0, the velocity transfer V (0) is then non-zero and the velocity transfer error E in (0) is shifted to zero. in a steady state it maintains the properties of the servomechanism and can be controlled by an input variable.
Vybavením pohybového zariadenia s konštantným zrýchlením přesným, lineárnym, bezdotykovým a časovo stabiiným snímačom polohy, vytvořením polohového servomechanizmu a riadením takéhoto servomechanizmu pomocou integrátora na jeho vstupe vznikne pohybové zariadenie, ktoré umožňuje generovat pohyb Mossbauerovho rádioaktívneho žiariča s konštantnou rýchlosťou. Tým sa umožní meranie Mossbauerovho spektra len v dvoch bodoch, v rezonanci! a mimo rezonancie, čo umožňuje vypustit z merania všetky ostatně body rezonančnej čiary. To prináša podstatné, 100- až 500násobné skrátenie doby merania a tým umožňuje efektívne skúmanie javov, ktorých výskům bol doteraz nemožný alebo· mimoriadne obtiažný.By equipping a motion device with constant acceleration with an accurate, linear, non-contact and time-stable position sensor, creating a servo positioner and controlling such a servomechanism by the integrator at its input, a motion device is generated that allows the Mossbauer radiation source to move at constant velocity. This makes it possible to measure the Mossbauer spectrum at only two points, in resonance! and out of resonance, which makes it possible to omit all the points of the resonance line from the measurement. This brings about a substantial 100- to 500-fold reduction in measurement time and thus allows for efficient investigation of phenomena that have hitherto been impossible or extremely difficult to achieve.
Pohybové zariadenie s konštantnou rýchlosťou je určené predovšetkým na konštrukciu Mossbauerovho spektrometre s konštantnou rýchlosťou. Oblasť použitia bude hlavně pri výskume rozptylových a polarizačných javov nízkoenergetického gama žiarenia, ako například Rayleighov rozptyl a selektívna excitácia jádrových podhladín. Prevažnu váčšinu doteraz existujúcich pohybových zariadení s konštantným zrýchlením možno pripraviť na univerzálně zariadenia podlá vynálezu.The constant velocity motion device is designed primarily for the construction of a constant velocity Mossbauer spectrometer. The field of application will be mainly in the study of scattering and polarization phenomena of low-energy gamma radiation, such as Rayleigh scattering and selective excitation of core sub-levels. The vast majority of the existing constant acceleration motion devices can be prepared for the universal devices according to the invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS86873A CS256749B1 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Mobile device with constant speed for moessbauer spectroscopy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS86873A CS256749B1 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Mobile device with constant speed for moessbauer spectroscopy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS87386A1 CS87386A1 (en) | 1987-09-17 |
| CS256749B1 true CS256749B1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=5341730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS86873A CS256749B1 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Mobile device with constant speed for moessbauer spectroscopy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS256749B1 (en) |
-
1986
- 1986-02-07 CS CS86873A patent/CS256749B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS87386A1 (en) | 1987-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5841250A (en) | Stage apparatus and linear motor, and exposure apparatus and device production method using the stage apparatus | |
| US4543615A (en) | Automatic scanning device and its control for opto-mechanical processing applications | |
| EP0519335A3 (en) | Linear displacement and strain measuring apparatus | |
| CS256749B1 (en) | Mobile device with constant speed for moessbauer spectroscopy | |
| Gehlot et al. | Magnetic field integral measurements with stretched wire and hall probe methods | |
| US3486094A (en) | Circuitry for obtaining precisely controllable motion in a moving coil actuator | |
| KR20250022045A (en) | Magneto-optical trap device, physics package, physics package for optical lattice clock, physics package for atomic clock, physics package for atomic interferometer, physics package for quantum information processing device, and physics package system | |
| CN116466275A (en) | An automatic test device for two-dimensional magnetic characteristics of a flat plate | |
| CN112530659A (en) | A simulation demagnetization current generating device for magnetism shielding section of thick bamboo demagnetization | |
| FR2311276A1 (en) | Positional variation measurement device - has coreless coils supplied with HF voltage for large rapid movement detection | |
| JP2640377B2 (en) | Magnetic field generator for ESR device | |
| Barna et al. | Tunable, unmountable, permanent-magnet-based accelerator magnet | |
| Zhang et al. | High-precision Hall sensor array magnetic field measurement system | |
| SU612427A1 (en) | Ferromagnetic screen demagnetization method | |
| Zhang et al. | Design and Fabrication of a rotating coil magnetic measurement system | |
| Tan et al. | Magnetic field mapping of the Belle solenoid | |
| US3270218A (en) | Fluxmeter-galvanometer calibration test device | |
| SU370514A1 (en) | DEVICE FOR TECHNOLOGICAL CONTROL | |
| SU1262327A1 (en) | Device for elasticity test of piston ring | |
| SU921637A1 (en) | Electrodynamic vibrator | |
| Miller et al. | A motion device for Mössbauer spectrometry | |
| Barlow et al. | Variable-field permanent-magnet dipole | |
| SU823830A1 (en) | Linear displacement transducer | |
| Burns et al. | The Livermore free-electron laser program magnet test laboratory | |
| JP2536288Y2 (en) | ESR device |