Пропорциональная камера

Пропорциональная камера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> 811368

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлспо 18.12.78 (21) 2697388j18-25 (51) М.Кл Н 01 1 47!!06 с присоединением заявки—

I ! (53) УДЫ 621.387.42 (088.8 >

ГасударственныМ комитет

СССР (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07 03 81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 09.04.81 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. М. Васильева, А. А. Воробьев, Е. А. Дамаскинский и А. И, Егоров ф

Ленинградский институт ядерной физики им. Б. И. Константинова АН СССР j!

1 ,, 1-!

/ (71) Заявитель (54) Г!РОЛОРЦИОИАЛЬНАЧ КАМЕРА

Изобретение относится к устройствам для детектирования .заряженных частиц и может быть использовано в физических экспериментах, овроводимых преимуществе>нно на пучках ускорителей заряженных 5 частиц.

Известна пропорциональная камера с плоскими электродами, в которой сигнальные проволочки имеют одинаковую чувствительность к заряженным частицам в лю- 1о бой точке камеры.

В бо,льшиистве физических экспериментов, выполняемых на ускорителях, регистрации подлежат события, связанные с рассеянием частиц. Пря>мой пучок частиц, проходящий через пропорциональную камеру, физической информации;не несет. Хотя часTHIIbI этого пучка проходят через cpBBHèтельно небольшую часть камеры, вызываемые >ими импульсы занимают основное 20 счетное время. Таким образом, для значительного класса экспериментов, постоянная чувствительность по площади камеры оборачивается существенным недостатком (11.

Ближайшим технически!м .решением яв- 2з ляется пропорциональная, камера с сигнальным электродом из параллельных металлических проволочек, в которой сигнальные проволочки в зоне прохождения прямого пучка для направленного измене- З0 ния локальной чувствительности .камеры к заряженным частицам перевиты тонким изолиру>ощим материалом — майларом.

Для надежности майларовая пленка склеена с сигнальными проволочками. Основным недостатком этой каме!ры является накопление заряда на изоляторе, в результате чего в камере,>огут возникнуть пробои, приводящие к разрушению сигнальных проволочек. По мере увеличения интенсивности и плотности прямого пучка частиц этот недостаток становится все более сущест.венным (2).

Целью, изобретения является повышение надежности работы камеры на пучках высокой интенсивности.

Поставленная цель достигается тем, что сигнальные проволочки камеры выполнены пз плавно сопряженных участков разного диаметра, причем длина утолщенных участков соответствует профилю пучка заряженных час1иц.

На фиг. 1 представлен сигнальный электрод пропорциональной камеры; на фиг. 2 и 3 — профиль пучка протонов, измеренный одновременно двумя пропорциональнымп камерами: обычной камерой и камерой, имеющей низкую чувствительность в зоне прохождения пучка.

811368

1О

50

З5

Сигнальный электрод (фиг. 1) пропорциональной камеры Tlðåäñòàiâëÿåò собой рамку из фольгирова нного стеклопластика

1 с ламельками 2, к которым припаяны сигнальные .проволочки ? одинакового диаметра, Участки 4 этих, проволочек имеют утолщенный диаметр,в МесТс прохожде:1ия пучка заряженных частиц. Граница пучка

5 показана пунктиром. Высоковольтные электроды имеют такую ?ке конструкцию, как и в обычных пропорциональных камер ах.

Поскольку в пропорциональной ка rcpt размножение электронов п роисходит вблизи,поверхности сигнальных проволочек, а электрическое поле убывает обратно пропорционально расстоянию, то локальное увеличение радиуса проволочки прн сохранении остальных рабочих условий приводит к уменьшению коэффициента газового усиления в местах утолщения. Этого изменения коэффициента газового усиления;„остаточно для того, чтобы с помощью дискриминатора исключить импульсы от прямого:пучка. Кроме того, при .использовании предлагаемой пропорциональной камеры на пучках частиц низких энергий устраняется дисперсия, связанная с прохо?кдением частиц через майл аровые пленки.

В Ленинградском институте ядерной физики им. Ь. П. Константкнова AH СССР был изготовлен,и испытан опытный обрапропорциональной камеры, H которой сигнальные проволочки имели переме;-1ную толщину. Камера имела следующие размеры: расстояние между сигнальными проволочками — 2 лл, расстояние между электродами — -1 лл. Диаметр сигнальных,проволочек — 20 лкл. Дна метр утолщения —40 лкл. Длина утолщенныx участков проволочек была выбрана с так;Iii расчетом, .-1тобы перс;;рыть централь11у о (наиболее интенсивную) часть пучка.

Подобное изменение тол пины проволочек с плавным переходом от боль;пего д:Iа1етра к малОму мо?кно Ос;:ществпть, HalIp17Mpp, методо>1 электpo IH3a. Электро 7IIзер изготовлен из диэлектрика и имеет сечение, aHaлогичное сечению прямого пучка частиц.

Электролизер заполняют электролитом так, чтобы ?кидкость вы ступала на 2 — 3 мл над краем сосуда (для этого стенки сосу",а должны плохо смачиваться электроли7ом). Рамка с сигнальными проволочками горизонтально опускается на поверхность жидкости и проволочки погружаются в электролит пр!имерно на 1 лм. При выборе элек71ролита с хорошей .рассеивающей способностью проволочка равномерно наращивается металлом, причем толщина по.крытия определяется,количество м протекшего электричества. Такой способ изготовления гарантирует сохранность тончайших проволочек.

Изготовленные одинаковым образом две пропорциональные камеры, обычная пропорциональная камера и камера локально нечувствительная к заря?кенным частицам, были одновременно испытаны на протонном пучке синхроциклотрона ЛИЯФ.

Результаты испытаний приведены на фиг. 2 и 3, где 1 — номер канала (проволочки), 2 — число частиц, прошедших вблизи проволочки. На фиг. 3 показан профиль пучка, из мерен ный камерой, сигнальные проволочки которой имеют утолщение; на фиг.

2 — тот же профиль, измеренный обычной пропорциональной ка,мерой. В зонах утолщений прямой пучок подавлен более, чем в 20 раз. Кроме того, уменьшается чи "ло иноготрековых событий, поскольку уменьшается вероятность совпадений между регистрируемым событием и фоновыми событиями, связа:шымп с прохождением прямого пучка.

Таким образом, предлагаемая пропорциональная камера п рактпчсски нечувствительна к прямому пучку, тогда,ка,; рассеянные частицы, попадаюп1ие на,периферию, где сигнальные проволочки не имеютутолщений, регистрируются с полной эффективностью. Камера свободна от недостатков аналогов и прототипа, поскольку область нечувствительности имеет резкис границы (переходная зона, порядка расстояния между сигнальными,проволочками). Пробоев в камере не отмечалось даже при .интенсивности --5.10 1/сек.

Предлагаемое изобретение повышает надежность работы пропорциональных,камер особенно на пучках высокой интенсивности; сокращает время набора физической информации за счет увеличения интенcпвности пучка, т. е. сокращает время работы ускорителя; уменьшает загр ;«y ЭВМ за счет исключения событий, связанных с прохождением перасссяпных частиц; ослабляет требования по скорости счета, предьявляемые к электронной аппаратуре за счет регистрации только полезны.;. (рассеянных) событий; умен.шаст число многотрековых сооытий.

Формула из о б рстснп-, Пропорциональная камера с с;ггнальным электродом из параллельных металлических проволочек, о т л и ч а 1о щ а я с я тем, что, с целью повышепия надежности работы камеры,на пучках высокой интенсивности путем уменьшения чувствительности,к прямому пучку, сигнальные проволочки выполнены из плавно сопря?кенных участков разного диаметра, причем геометрия утолщенных участков соответствует профилю, пучка заряженных частиц.

8I1368

Фиг.f

М ««««х

«««««

««««й «

«« ««««,".

«««««

„ «,< «-„:. « .< «:«<< «

«Q >i «««.<

« < «V

«««««-., «««««< ««««

«««

«««<«",««

«««««««< ««« . <

««««« « < «« "

««««« к ««. «ч «

, «-:<

««««««««М

««««««««« -..Ъ

««««М «««

««««««Й .< «!< «. «

««« « х ««3:

«««««<. <«м«4««;. «;

««««

««««>;

<««

«« «

«««к

«„-н«««««

z.

° I

Источники инфармации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Nucl Iustrum meth, 62, 1968, 235.

2. Nucl Iustrum meth, 128, 1915, 599, 811368 н н нййнн нн иннин нн .н нннннннн н

„,,ннннан ннннн ннннн иннин нннннн ннйнннннннн

У . и и н и и "

Ф нниннн нннн A нн нн н н н н н н нннннн н

° «о« .н,"o a> ."

wÐ Ч i\i w тад а5

Составитель Ю. Алешин

Техред Л. Куклина

Корректор С. Фаин

Редактор О. Филиппова

Заказ 347/354 Изд. № 229 Тираж 784 Подписное

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

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» н н4 н н н н н н и н

2 ; .:,:-,.;,::,,:

3е н

). ни«4