2. КОЛЛИМАТОРЫ, ДИАФРАГМЫ И МИШЕНИ
Коллиматоры и диафрагмы (рис. IV.5) являются полупрозрачными измерителями тока, так как они устанавливаются на пути пучка таким образом, чтобы большая часть частиц пучка проходила на мишень. Форма и материал диафрагм и коллиматоров различны и зависят от конкретных условий применения.
Рис. IV.5. Принцип действия коллиматора (а) и диафрагмы (б)
Эти датчики могут быть использованы и для измерения тока непрерывных пучков заряженных частиц. Материал диафрагм и коллиматоров часто подбирается экспериментально в зависимости от энергии и тока пучка. Чаще всего используются свинец или сплавы алюминия. Диафрагмы и коллиматоры частично перекрывают пучок, т. е. применяются в тех случаях, когда пучок имеет конечный диаметр (что практически всегда имеет место, так как пучок распределен в пространстве). Такие датчики дают возможность проводить измерения в процессе эксперимента. Однако они обладают весьма большими абсолютными и относительными погрешностями из-за влияния вторичных электронов, отражения, проницаемости пучка и изменения распределения частиц в поперечном сечении пучка. Лучшие результаты
получаются при равномерном и постоянном во времени распределении частиц по сечению, что практически весьма трудно осуществимо. Использование таких датчиков для точных измерений возможно только при тщательной градуировке их и частой проверке ее по цилиндру Фарадея. Кроме того, при больших токах и энергиях пучка необходимо охлаждать коллиматоры и диафрагмы. Статические и динамические характеристики коллиматоров и дйафрагм аналогичны характеристикам цилиндра Фарадея. Передаточные функции их имеют вид
где 
— передаточные функции коллиматора и диафрагмы с токовым выходом; 
— ток пучка; 
и 
— токи коллиматора и диафрагмы; 
— коэффициенты пропорциональности, определяемые той частью частиц пучка, которая поглощается в материале коллиматора или диафрагмы; 
— постоянные времени, определямые входным сопротивлением измерительной схемы 
емкостью коллиматора 
и диафрагмы 
на землю.
В целом ряде случаев ускоренные заряженные частицы используются для получения 
-излучения и нейтронных потоков. Для этого на пути пучка устанавливаются мишени из различных материалов, в которых происходит торможение ускоренных частиц и появление 
-квантов или нейтронов.
В электронных ускорителях для получения 
-излучения ускоренные электроны направляются на мишени из металлов с большим атомным весом (вольфрам, платина, золото и др.). В ускорителях тяжелых частиц применяют мишени из различных материалов в зависимости от конкретных условий работы. В одних случаях частицы пучка, поглощаемые мишенью, протекают по измерительному сопротивлению и используются для измерения тока. Характеристики таких датчиков тока аналогичны описанному выше цилиндру Фарадея, коллиматорам и диафрагмам с соответствующим изменением коэффициента передачи, зависящем от конструктивных особенностей мишени и используемой измерительной схемы.
В других случаях пучок заряженных частиц активирует мишень и последующее измерение наведенной активности позволяет измерить интенсивность пучка.
