CC BY
8
ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 225 1972
ВЛИЯНИЕ НЕСТАБИЛЬНОСТИ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА БЫСТРУЮ КОМПОНЕНТУ СЛУЧАЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ ИМПУЛЬСНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Т-ИЗЛУЧЕНИЯ БЕТАТРОНА СБ-25
В. А. МОСКАЛЕВ, Ю. А. ГРОМОВ
В работе [1] было отмечено, что импульсная интенсивность тормозного излучения бетатрона обладает ярко выраженной нерегулярностью во времени, т. е. в процессе нормальной работы ускорителя она колеблется от цикла к циклу ускорения в широких пределах (рис. 1).
Среди факторов, которые должны оказывать существенное влияние на быструю компоненту дрейфа импульсной интенсивности излучения,
Рис. 1. Колебания импульсной интенсивности излучения на уровне 60%
можно отметить такой фактор, как колебания напряжения сети. От сети питаются электромагнит, накал инжектора, все электронные схемы (схемы инжекции, инфлекции смещения, УБС) и при изменении напряжения сети через определенное время или мгновенно обнаруживаются изменения их выходных параметров. Спектр колебаний напряжения сети широк и занимает полосу от 0 до 50 герц (рис. 2).
На основании этого можно предположить, что величина дисперсии колебаний интенсивности от цикла к циклу ускорения должна находиться в сильной связи с величиной дисперсии колебаний напряжения сети.
Для проверки этого предположения был проведен эксперимент, заключающийся в одновременной записи колебаний напряжения сети и импульсной интенсивности излучения бетатрона.
Запись проводилась на сильноточном бетатроне СБ-25 («Луч») с помощью импульсного регистратора, специально разработанного для
статистических исследований работы бетатрона от цикла к циклу ускорения [2]. Время записи бралось равным 1 минуте. При этом вмешательство оператора исключалось. Исследовались реализации продолжительностью в 15 сек времени, необходимые для получения надежных статистических характеристик связи, так как время спадания автокор* реляционной функции процесса импульсного излучения по величине интенсивности равно 0,02 сек [1]. Предварительная обработка получен-
Рис. 2. Колебания напряжения сети на уровне 98%
ных реализаций показала, что в течение 30—40 сек после отстройки бетатрона на максимум излучения процесс колебаний интенсивности излучения можно считать эргодическим стационарным; законы распределения колебаний напряжения сети и интенсивности излучения близки к нормальному. Поэтому в течение данного промежутка времени после отстройки бетатрона на максимум излучения можно с уверенностью пользоваться полученными оценками связи и с определенной доверительной вероятностью считать вычисления надежными.
По результатам записей было получено систематизированное корреляционное поле (рис. 3). Здесь амплитуды колебаний напряжения сети х и импульсной интенсивности излучения у делились на 13 интервалов. Величина одного интервала для х соответствовала 0,1% от ве~ личины математического ожидания тх, принятого за 100%; величина одного интервала у — 3,6% от ту. По данным корреляционного поля найдено корреляционное отношение Цх/у , характеризующее степень связи колеблемости у с колеблемостью х:
-V
С 2
°у\х
Ъ1Х
5?
где 5у — общая дисперсия колебаний у\
— часть общей дисперсии колебаний у9 обусловленной влиянием колебаний х на величину 5у. Вычисления дали величины 5у = 10%, Зу\х = 1,6%, Чу/х = 0,16. Из корреляционного анализа [3] данную степень связи можно считать достоверной, если:
у\ Уп
>А
(1 -г?)
где / — число, связанное с доверительной вероятностью Р и вычисляемое из функции нормального распределения; п — объем выборки.
Доверительные интервалы, в которых находится величина корреляционного отношения, оцениваются по формулам:
Ц1-г?) Ц1-У12)
Пили = Ч--; ^1тах = Ч +
Уп
Уп
Для значения доверительной вероятностью Р = 0,95 имеем ^ = 1,96 [3], тогда:
=4,35; 1(1 ^ — 0,07,
(1-4») 1/л
что указывает на достоверную связь, имеющую значение цх/у = ОД 6+0,07.
Из величины колеблемости у, равной 25 у , только 16% (если считать Пу/х = 0,16) обусловлены колебаниями х. Поскольку 2^=20%,
* -В -5 -4 3 2 -1 0 1 2 3 4 5 6
-б
-5
-4 •
3
•2 • • • • • •
\ ■ • [ [ . . . • • * •
0 ч \ * • тЦ 5*—£
1 — • *
2 ;; : *: Г.:'.'/." ::: Ь ::: :::::: * * х
3 :::: *• ... •
• ; ; - • • ...
5 • • * * • • • •
6 - ■ • ■ •
Рис. 3. Корреляционное поле колебаний импульсной интенсивности излучения в зависимости от колебаний напряжения сети
то из них 3,2% обусловлены колебаниями х, остальные 16,8%—неизвестными причинами.
Таким образом, из эксперимента следует, что колеблемость интенсивности излучения бетатрона от цикла к циклу ускорения нельзя объяснить нестабильностью сетевого напряжения.
Необходима одновременная запись всех параметров бетатрона, в какой-то степени влияющих на величину импульсной интенсивности излучения бетатрона, поскольку нестабильность схем может быть вызвана не только изменениями напряжения сети, но и рядом других причин.
ЛИТЕРАТУРА
1. В. А. В о р о б ь е в, Г. П. Тарасов. Изв. вузов, «Физика», № 12, 139, изд. ТГУ, Томск, 1968.
2. В. А. Москалев, Ю. А. Громов. Аппаратура для записи импульсных параметров бетатрона, Изв. ТПИ, т. 193, г. Томск, 1970 (в печати), -
3. Н. В. Смирнов, И. В. Д у н и н-Б а р к о в с к и й. Курс теории вероятности и математической статистики. Изд-во «Наука», М., 1969.
