Способ обнаружения деформаций в ядерных эмульсиях
Патент 269337
Классы МПК
Способ обнаружения деформаций в ядерных эмульсиях
Иллюстрации
Реферат
269337
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советсиив
Социалистическит
Республин
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 10.VI II.1967 (№ 1178490/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17. I V.1970. Бюллетень ¹ 15
Дата опубликования описания 5Л III.1970
Кл. 21g, 18 01
МПК С 011
УДК 621.384.66 (088.8) Комитет по делатс иаобретеиий и открытий при Совете Мииистров
СССР
Автор изобретения
В. И. Баранов
Объединенный институт ядерных исследований
Заявитель
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ
В ЯДЕРНЫХ ЭМУЛЬСИЯХ
Предлагаемый способ можно использовать при производстве ядерных эмульсий для обнаружения скрытых эмульсионных дефектов по всей площади эмульсионного слоя при фотохимической обработке ядерных эмульсионных слоев в производственных условиях (для контроля за уровнем деформаций, вносимых технологическими операциями, и разработки оптимальных условий обработки), в экспериментальной ядерной физике (для упрощения 10 и значительного сокращения объема вспомогательных измерительных операций, связанных с определением поправок на искажения, вызванные различными дефектами в толстослойных ядерных импульсиях). 15
Широкое развитие в экспериментальной ядерной физике получили метод регистрации заряженных частиц с помощью специальных толстослойных фотоэмульсионных слоев широко распространен в экспериментальной ядерной физике. Однако при изготовлении и фотографической обработке таких слоев в них часто появляются скрытые дефекты (внутренние напряжения, различного рода деформаций и т. п.), вызывающие в дальнейшем искривления (искажения геометрической формы) следов заряженных частиц. Прп последующих измерениях физических параметров необходимо вносить соответствующие поправки, учитыва|ощие влияние указанных искажений. Дефекты такого рода, как правило, обнаруживаются лишь при анализе следов частиц под микроскопом.
Существующие методы оценки подобных искажений (крупномасштабных деформаций или макродисторсий) сводятся обычно к определению степени искривления отдельных прямолинейных следов, расположенных перпендикулярно к поверхности слоя и служащих своеооразным эталоном или тестом. Отклонения от прямолинейности, измеряемые под микроскопом для отдельных следов, в дальнейшем математически обрабатываются для количественной характеристики искажений, различными способами. Для получения достаточно полной картины распределения деформаций в исследуемой области приходится IlpOcMGTpH вать большое количество тестовых следов.
Процедура э га весьма трудоемкая.
Предлагаемый метод основан на использовании вспомогательного облучения, нормального к плоскости эмульсионного слоя iH служащего в качестве теста для определения уровня деформаций. Оценка деформаций производится одновременно с массовым измерением следов теста в исследуемой зоне и выявлением областей деформации по возникающим при просмотре визуальным эффектам. При достаточной интенсивности вспомогательного (тестового) облучения (104 — 10 частит1)слте) 269337
65 можно вести просмотр невооруженным глазом без помощи микроскопа. Тестовое облучение не препятствует рабочим измерениям в эмульсии при продольном облучении, а в случае использования эмульсионных камер, облученных перпендикулярно к плоскости эмульсии, необходимость в теством облучении отпадает.
Метод также основан на использовании регулярного растра, образованного в слое сле.дами частиц вспомогательного облучения с малым угловым разбросом и перпендикулярного к плоскосги слоя. Нерегулярность растра (неоднородность по углу), вызванная местными деформациями эмульсии, обнаруживается по изменеHè o условий появления эффекта отражения =вета от растра по глубине слоя при постоянных условиях рассматривания.
Неоднородность пучка частиц теста по площади не имеет значения и проявляегся лишь в виде эффекта отражения различной степени яркости. Угловой же разброс тестового облучения снижает точность в оценке деформаций.
Метод позволяет дать количественную характеристику деформациям в исследуемой области эмульсионного слоя. Для этого используется зависимость между фактическим углом входа следов частиц теста в эмульсию (у), зависящим от степени деформации слоя на данном участке, и углом поворота фотопластинки (r) вокруг одного из ее ребер до появления эффекта отражения света от растра в исследуемой области слоя при постоянных условиях рассматривания. При рассматривании пластинки под углом сс эффект отражения света будет наблюдаться от группы следов, параллельно ориентированных под углом —, что
2 следует,из закона отражения света. Установлена следующая простая зависимость между у, Р и к: при $) у=90 + — — р; при р(— г г г у=90 + — +3. В частном случае, когда р= — у=90, т. е..овпадает с углом вспс г могательного облучения.
Сравнение фактического угла входа .следов в слой с углом оолучения может характеризовать уровень деформаций (степень искажения следов) эмульсионного слоя в исследуемой области, а также дать наглядную картину распределения деформаций по всей площади, что существенно упрощает последующие физические измерения на рабочих следах частиц.
На фиг. 1 приведена схема, иллюстрирующая эффект отражения света от растра в эмульсионном слое для участка с малыми деформациями, когда ч=90 и совпадает с углом облучения; на фиг. 2 — то же, для участка эмульсии с у(90 из-за местных, деформаций слоя.
Измеряя описанным, выше способом углы входа следов в слой в двух взаимно перпендикулярных направлениях (поворачивая пластин5
Зо
50 ку параллельно самой себе на 90 ), можно определить пространственное поло>кение этих следов в эмульсии и в дальнейшем вычислять величину и направление векторов деформации в изучаемой зоне. Таким образом, процедура измерения уровня деформаций в эмучьсионном слое сводится к следующим операциям: вспомогательное (тестовое) облучение слоя (или одновременно почки слоев) пучком частиц перпендикулярно к плоскости слоя в результате чего в слое образуется скрытое изобра>кение следов частиц; проявление слоя, в результате чего образуется видимое под микроскопом изображение отдельных следов частиц тестового облучения, искривленных в участках слоя со скрытыми дефектами (при достаточной интенсивности теста следы можно наблюдать невооруженным глазом по различным визуальным эффектам); анализ растра, образованного следами частиц тестового облучения визуальным путем, и выявление зон с местными деформациями по появлению эффекта отражения света от растра при различных углах поворота пластинки в соответствующих участках слоя (для неискаженных участков слоя угол поворота пластинки до появления эффекта отражения постоянный и составляет половину угла рассматривания, т. е. р= —; определение фактического угла входа следов в слой для искаженных участков эмульсии и пространственного положения следов вспомогательного облучения и вычисление вектора деформации в исследуемой области одним из из в е стн ых м етодо в.
Все описанные, выше измерения производятся простейшими средствами без применения микроскопа и иных оптических устройств и в короткое время позволяют дать полное представление о характере и величине деформаций в исследуемом эмульсионном слое. Точность оценки величины деформаций зависит от соблюдения следующих основных условий: угол разброса тестового облучения должен быть минимальным; определение угла Р должно производиться с большой тс(чно стью при сохра нении границ исследуемой области; условия рассматривания (угол к) должны быть постоянными.
С наибольшей точностью граница появления эффекта отражения света от растра определяется для тонких (100 — 200 мк) слоев, с увеличением толщины слоев (до 400 — 600 мк) граница размывается.
Вариантом предлагаемого способа являегся метод, основанный также на использовании вспомогательного облучения, аналогичного по направлению. Однако качественная оценка уровня деформаций производится по визуально наблюдаемому почернению, образуемому в
269337
Предмет изобретения
Состапи гсан Б. Попов
Редактор Н. О. Громов Тскрсд A. А. Камышникова Корректор Л. В. 1Ошина
Заказ 2138!17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по .слам изобретений и открытий ирп Совете Министров СССР .в1оскза К-35, Раушская иао., д. 4,5
Типография, пр. Сапунова, 2 слое следами частиц тестового облучения при высокой интенсивности последнего (10т — 10в частиц/сма). Эффективная плотность почернения зависит от угла входа следов теста в слой, изменение которого вызывается местными искривлениями эмульсионного слоя. Так, эффективная плотность почернения для следов, входящих .в слой под прямым углом, минимальна; но значительно увеличивается для следов, входящих под меньшими углами. В последнем случае эффект почернения легко оонаруживается невооруженным глазом.
Этот вариант можно использовать, когда обилие вспомогательных следов не позволяет применить обычную измерительную методику.
Эффекты, возникающие в обоих случаях (отражения и почернения), легко поддаются фотографированию обычными методами, что может также служить дополнительной качественной характеристикой уровня деформации в слое.
Способ обнаружения деформаций в ядерных эмульсиях, использующий искривление следов вспомогательного (тестового) облучения заряженными частицами в направлении, перпендикулярном к плоскости слоя. от тичаюи ийсл тем, что, с целью сокращения продолжительности операции обнаружения при визуальном
10 наблюдении, исследуемую пластинку рассматривают в параллельном пучке света под углом, обеспечивающим возникновение эффекта отражения света от растра, образованного в слое следами частиц тестового облучения, а
15 по углу поворота фотопластинки вокруг одного из ее ребер до появления эффекта отражения света от растра судят о количественной степени деформации в исследуемой зоне эмульсионного слоя в двух взаимно перпендикуляр20 ных направлениях, причем интенсивность облучения доводят до уровня, вызывающего видимое глазом почерненпе, рассматриваемое в проходящем свет=.