Резонансный контур поляризованной мишени

Резонансный контур поляризованной мишени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ш1 822742

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.12.79 (21) 2851885/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) M. Кл.

Н 05Н 7/00

Государстееииык комитет (53) УДК 621.384.6 (088.8) ло делам изобретеиир и открытий (45) Дата опубликования описания 15,10.82

1!

P. Т. Мина и В. К. К йль (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕЗОНАНСНЫЙ КОНТУР ПОЛЯРИЗОВАННОЙ

МИШЕНИ

Изобретение относится к устройствам для исследования взаимодействия элементарных частиц высоких энергий с веществом в экспериментах на ускорителях, в частности, к криогенным поляризованным мишеням.

Известен резонансный контур поляризованной мишени, содержащий объемный резонатор и монолитный образец, выполненный из поляризуемого вещества, например, лантано-магниевого нитрата, и помещенный внутри объемного резонатора (1).

Высокочастотное электромагнитное поле, возникающее в резонаторе при его возбуждении, проникает в образец, вызывая поляризацию ядер вещества. Прп использовании таких резонансных контуров в криогенных поляризованных мишенях возникают трудности, связанные с получением максимальной поляризации, вследствие неоднородности высокочастотного поля в образце, а также вследствие плохих условий отвода из образца тепла, выделяющегося как за счет поглощения энергии электромагнитного поля в веществе, так и за счет взаимодействия исследуемых высокоэнергетичных частиц с веществом образца.

Наиболее близким техническим решением является резонансный контур поляризованной мишени, состоящий из высокочастотного объемного резонатора и размещенного внутри пего мишенного вещества из органического поляризуемого материала, например, 1,2 пропандиола, этиленгликоля

5 или смеси глицерина с водой в виде совокупности отдельных сфер диаметром 1—

2 мм (2).

Применение образца, состоящего из отдельных сфер, позволяет улучшить отвод

10 тепла, а также улучшает условия для проникновения высокочастотного поля в образец, Недостатком такого резонансного контура является нетехнологичность его изготов15 ленпя, так как вешества, которые применяются в образце, при комнатной температуре находятся в жидком агретаном состоянии.

Кроме того, распределение высокочастотного поля в образце недостаточно однородно

20 из-за неоднородной структуры образца.

Целью изобретения является повышение однородности распределения высокочастотного поля в мишенном веществе.

Поставленная цель достигается тем, что

25 в резонансном контуре поляризованной мишени, содержащем высокочастотный резонатор, внутри которого располагается мпшенное вещество из органического поляризуемого материала, резонатор выполнен в

30 виде соосно расположенных рупорной пе822742 редающей антенны и отражателя, между которыми внутри мишенного вещества расположена многодипольная объемная антенна из материала, диполи которого. ориентированы вдоль направления движения иссл еду е м ых ч а стиц.

Кроме того, длина диполей равна / Л, протяженность мишенного вещества вдоль диполей !/зЛ, где Л вЂ” длина волны возбуждения, и отражатель выполнен конфокально относительно объемной дппольной QHтенны.

На чертеже приведен схематический разрез резонансного контура поляризованной мишени. l5

Резонансный контур поляризованной мишени содержит мпшенное вещество 1 из поляризуемого органического материала, в качестве вещества мишени используется

1,2-пропандиол, этиленгликоль или смесь глицерина с водой, внутри которого размещены диполи 2 многодипольной объемной анте>п!ы. Образец 1 установлен ме>кду рупорной передающей антенной 3 и конфокальным отражателем 4, Длина диполсй, 2> изготовленных из металла с высокой теплои электропроводностьlo, равняется / длины волны возбуждения. 11ротяженность мишенного вещества вдоль диполей составляет /> длины волны возбуждения. Расстоя- З0 ние между диполями в антенне порядка длины волны возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

После создания необходимы условий для поляризации мишенного вещества 1, охлаж- 55 дения до гелиевой температуры и помещения в однородное внешнее постоянное магнитное поле требуемой напряженности в рупор передающей антенны 3 подается высокочастотная электромагнитная мощность. 40

Диполи 2 внутри мишенного вещества 1 возбу>кдаются благодаря их связи с рупорной передающей антенной 3 и между собой.

Высокочастотное электромагнитное полс внутри мишенного вещества однородно с 4:> точностью до нескольких процентов благодаря выбранному соотношению между размерами мишенного вещества, диполей и расстояний между диполямп. Конфокальпый резонатор 4 позволяет I oanpaTIITI и 50 центру ми!пенного образца электромагнитное поле, прощедщс! сквозь него, Те!! 3мым p ÂIël! III âàåòñ» мо!ц!!Ость IIo>l я, которая необходима для насышення линии эл! ктронного резонанса в веществе мишени, 55

При величине внешнего постоянного магнитного поля 1,4Т и длине волны возбуждения Л=8 мм (Зб ГГц) длина диполей составляет 4 мм, протяженность мишени вдоль диполей — 2,7 мм, расстояние между диполями порядка 8 мм.

Прп величине внешнего постоянного магнитного поля 2,5 и длине волны возбуждения Л вЂ” = 4 мм (72 ГГц) длина диполей составляет 2 мм, протяженность мишени вдоль диполей 1,4 мм, расстояние между диполями — 4 мм.

Применение изобретения в криогенных поляризованных мишенях позволит упростить технологию их изготовления и следовательно сделать методику поляризованных мишеней более доступной для экспериментальной физики.

За счет повышения однородности поля в мишени увеличивается доля вещества мишени с поляризацией, близкой к 100%, т. е. повышение средней поляризации вещества в объеме мишени или, что то же самое, повышается эффективность ее использования в качестве протонной поляризованной мишени.

Формула изобретения

1. Резонансный контур поляризованной мишени, содержащий высокочастотный резонатор, внутри которого расположено мишенное вещество из органического поляризуемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности распределения высокочастотного поля в мишенном веществе, резонатор выполнен в виде соосно расположенных рупорной передающей антенны и отражателя, между которыми внутри мишенного вещества расположена многодипольная объемная антенна, из материала, диполи которого ориентированы вдоль направления движения исследуемых частиц.

2. Контур по и. 1, отл и ч а ющи и с я тем, что объемная антенна имеет регулярную структуру, длина диполей равна /qA, а протяженность мишенного вещества вдоль диполей равна /ЗЛ, где Л вЂ” длина волны возбуждения.

3. Контур по пп. 1, 2, отличающийся тем, ITo отражатель выполнен конфокально относительно объемной дипольной анте ! I I I >I .

Исто !и!!к!! IIII(foP u:! IIIIII, принятые во внимание при экспертизе

1. >Кдефрис К, «Динамическая ориентация ядер», М., «Мир», 1965, с. 297.

2. Ацаркин В. A. «Динамическая поляризация ядер в твердых диэлектриках»

У.Ф.Н., 1978, с. 1 (прототип) .

822742

Составитель Е. Громов

Техред А. Камышникова

Корректор Е. Михеева

Редактор Е. Зубиетова

Заказ 1670/12 Изд. № 245 Тираж 856 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2