Устройство для автоматического сканирования ядерной фотоэмульсии

Устройство для автоматического сканирования ядерной фотоэмульсии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i ц 774403

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со аз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.05.79 (21) 2782993/18-25 (51) M 1(q,з

С 01Т 5/10 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82

CCCP (53) УДК 621.387.424 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. М. Сороко и Е. Л. Сороко

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

СКАНИРОВАНИЯ ЯДЕРНОЙ ФОТОЭМУЛЬСИИ

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и физике элементарных частиц и может быть использовано при поиске «очарованных» частиц на пучках нейтрино от ускорителя.

Известно устройство для сканирования слоя ядерной фотоэмульсии, которое представляет собой микроскоп, имеющий систему перемещения ядерной фотоэмульсии относительно освещающего пучка (11. Сканирование фотоэмульсии по плоскости ведут при помощи микрометрических винтов привода столика микроскопа, а сканирование по глубине — при помощи винта наводки фокуса микроскопа. Все операции проводятся вручную.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического измерения угловых распределений следов частиц в трековых камерах, которое содержит источник когерентного света, линзу прямого и обратного преобразований Фурье, ванну для иммерсионной жидкости с выходной стенкой, сис гему щелевого сканирования, механический привод для перемещения фотопластинки через лучок света, датчики положения фотоэмульсии и блок памяти (записи данных измерений) (2). При помощи единого голографического Фурье-фильтра производится развертывание по углу пучков света, возникающих для каждой определенной ориентации трека в плоскости, перпендикулярной к оси освещающего пучка.

Однако это устройство пригодно только для измерения треков, ширина изображения которых значительно больше длины волны света. Если же изображение трека соизмеримо с длиной волны света, то в систему щелевого сканирования попадает небольшая доля дифрагированного света.

Это уменьшает отношение интенсивности полезного света к фону и ухудшает надежность в работе всего устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности светосбора и уменьшение угла расходимости днфрагнрованного света.

Для этого в предлагаемом устройстве для автоматического сканирования ядерной фотоэмульсии, содержащем источник когерентного света, линзу преобразования

Фурье, ванну для иммерснонной жидкости с выходной стенкой, систему щелевого сканирования, механический привод, датчики положения фотоэмульсин и блок памяти, выходная стенка нммерспонной ванны выполнена в виде сферической поверхности, центр которой расположен на оптической оси на расстоянии от плоскости ядерной фозо тоэмульсии, равном R/и, где и — показа7744(И тель преломления иммерсионной жидкости, а радиус кривизны сферической поверхности R удовлетворяет условию R))d, где

d — диаметр поперечного сечения пучка света в месте расположения фотоэмульсии, показатель преломления материала для сферической стенки равен или меньше показателя преломления иммерсионной жидкости, а толщина стенки меньше диаметра поперечного сечения пучка света. 10

При таком конструктивном исполнении выходной стенки иммерсионной ванны исключается процесс полного внутреннего отражения на границе фотоэмульсии и воздуха, захватывается весь дифрагированный свет в пределах +-90, собранный свет сосредоточен в конусе, угол которого равен

are sin 1/n. Коэффициент увеличения эффективности светосбора по углу равен и".

При других положениях центра сферы острой концентрации света не происходит.

На чертеже дана схема устройства для автоматического сканирования ядерной фотоэмульсии.

Источник 1 когерентного света создает коллимированный пучок света, диаметр поперечного сечения которого равен 0,4—

2,0 мм. Линза 2 преобразования Фурье формирует Фурье-образ узкого трека частицы в ядерной фотоэмульсии 3, Выходная стен- з0 ка иммерсионной ванны 4 выполнена в BHде сферической поверхности, центр которой расположен на оптической оси на расстоянии К/и от плоскости фотоэмульспи. Устройство содержит также систему 5 щелевого сканирования, механический привод

6, датчики 7 положения фотоэмульсии и блок 8 памяти.

Устройство работает следующим ооразом. 40

В процессе перемещения ядерной фотоэмульсии относительно пучка света фотоэмульсия сканируется по всей толще. Если трек вошел в поле зрения пучка света, то в системе 5 щелевого сканирования возникает фотоэлектрический сигнал, который указывает угол ориентации трека. В блок памяти заносятся значение угла и координаты положения ядерной фотоэмульсии в этот момент времени. Благодаря описанной конструкции иммерсионной ванны количество света, попадающее в систему щелевого сканирования, увеличивается примерно в и раз по сравнению с плоской стенкой или позволяет уменьшить в =и раз все размеры системы щелевого сканирования без ухудшения параметров устройства.

Формула изобретения

Устройство для автоматического сканирования ядерной фотоэмульсии, содержащее источник когерентного света, линзу преобразования Фурье, ванну для иммерсионной жидкости с выходной стенкой, систему щелевого сканирования, механический привод, датчики положения фотоэмульсии и блок памяти, отл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения эффективности светосбора и уменьшения угла расходимости дифрагированного света, выходная стенка ванны выполнена в виде сферической поверхности, центр которой расположен на оптической оси на расстоянии от плоскости фотоэмульсии равном R/n, где п — показатель преломления иммерсионной жидкости, при этом R — радиус кривизны сферической поверхности удовлетворяет условию R((d, где d — диаметр поперечного сечения пучка света в месте расположения фотоэмульсии, показатель преломления материала для сферической стенки равен или меньше показателя преломления иммерсионной жидкости, а толщина сферической стенки меньше диаметра поперечного сечения пучка света, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пауэлл С, и др. Исследование элемептарных частиц фотогеафическим методом, М., «Иностранная литература», 1962, с, 49.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 200023„ ll . G 01T 5/00, 1962 (прототип), 774403

Составитель Т. Горчакова

Техред А. Камышникова

Редактор Е. Месропова

Корректор Л. Слепая

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1018/10 Изд. № 183 Тираж 719 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5