Многонитевое устройство для детектирования заряженных частиц

Многонитевое устройство для детектирования заряженных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„824808 (511 Н 01 J 47/16 G 01 Т 5/12! 1 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, - -:

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ..

I

1 (21) 2851606/18-25 (22) 14. 12, 79 (46) 30;05.83. Бюл. М 20 (22) С.М. Гукасян, Р.Л. Кавалов и М.П. Лорикян (53). 621 387.42 (088.8) (56) 1. Гукасян С.М. и др. Диэлектрический детектор частиц, препринт

ЕФИ,-280(5 (-78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2774744/18-25, кл. G 01 Т 5/00, Í 01 3 39/00, . 18.04..79 (прототип ). (54}(57) МНОГОНИТЕВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАС—

ТИЦ, содержащее раму, проводящие нити, прикрепленные с определенным шагом к раме из фольгированного текстолита, рыхлый диэлектрический слой и электронную схему, подающую напряжение на нити и -переключающую его полярность, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения мертвого времени детектора и количества вещества на пути первичной частицы, проводящие нити выполнены в виде анодных и катодных электродов в чередующемся порядке и расположенных в слое рыхлого диэлектрика с ионной проводимостью в одной плоскости и подключены к выходам электронной схемы, подающей рабочее напряжение и переключающей его полярность.

824808

Изобретение относится к методике экспериментальной физики, конкретыо к устройствам, предназначенным для .быстрой регистрации заряженных частиц с высоким временным и пространст- 5 венным разрешениями.

Известны устройства для детектиро;ванйя заряженных частиц (диэлектрические детекторы ), содержащие рыхлый диэлектрический слой, в центральную 10 плоскость которого погружены сигнальные анодные нити. Снаружи, с обеих сторон, на слой диэлектрика приложены катодные электроды. Такой детектор имеет одновременно следующие отличи- 15 тельные характеристики: малое количество вещества 2 10 Зг/см 2 на пути первичной частицы; пространственное разрешение лучше, чем 6 нс; амплитуда выходного сигнала на нагрузоч- 20 ном сопротивлении 50 Ом < 10 мВ (1 1 .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многониI тевое устройство для детектирования .заряженных частиц, содержащее раму, .25 проводящие нити, прикрепленные с on. ределенным шагом к раме из фольгированного текстолита, рыхлый диэлектрический слой и переключающую его, полярность (2 7 .

Основным недостатком этого устройства является большое мертвое время (время деполяризации детектора порядка времени есо работы ), что ограничивает диапазон его использования, например, в косметике или при регистрации процессов, непрерывно протекающих Во времени.

В ряде случаев, когда детектором необходимо бывает регистрировать

40 короткопробежные осколки ядер и не терять их для дальнейшего анализа после вылета из детектора, наклады" вающиеся с обеих сторон на рыхлый диэлектрик катодные электроды явля45 ются дополнительным веществом на пути первичной частицы, Целью настоящего изобретения является уменьшение мертвого времени детектора и количества вещества на пути первичной частицы.

Поставленная цель достигается тем, что многонитевое устройство для детектирования заряженных частиц, содержащее раму, проводящие нити, прикрепленные с определенным шагом к раме из фольгированного текстолита рыхлый диэлектрический слой и электрон2 ную схему, подающую напряжение на нити и переключающую его полярность, проводящие нити выполнены в виде анодных и катодных электродов в чередующемся порядке и,расположенных в слое рыхлого диэлектрика с ионной проводимостью в одной плоскости и подключены к выходам электронной схемы, подающей рабочее напряжение и переключающей его полярности.

Полезный сигнал в каждом полупериоде снимается с нитей, являющихся в это время анодами.

На чертеже прйведена блок-схема устройства для детектирования заря.женных частиц.

Устройство состоит из проводящих нитей 1, толщиной в несколько десятков микрон, расположеннйх плоскопараллельно с шагом до сотни микрон и натянутых на рамку из фольгированного текстолита 2, тонкого рыхлого диэлектрического слоя 3 (КС1, С 3, L F и др.), полностью заполняющего пространство между нитями, и электронного устройства Й, осуществляющего подачу и переключение напряжения на нити. Детектор изготавливается следующим образом: тонкие проводящие нити с необходимым шагом и натягом запаиваются к рамке из фольгированного текстолита. С помощью напылительной установки, например типа УВР (универсальный вакуумный распылитель ), испарением в атмосфере инертного газа пространство между нитями заполня-. ется нужным диэлектриком. Рыхлый диэлектрический слой достаточно прочный и в механической поддержке не нуждается.

Предлагаемый детектор работает следующим образом.

Лавина вторичных медленных электронов, инициированная первичной частицей, в течение каждого полупериода будет двигаться от катодных нитей к анорным. Однако. в виде того, что полярность рабочего напряжения между нитями периодически меняется, лавина электронов собирается на тех нитях, которые в течение данного полупериода являются анодными. S течение другого лолупериода анодными нитями становятся соседние (бывшие катодные нити), и сигнал снимается уже с них.

Так как полезный сигнал периодически снимается,.то с одних нитейанодов, то с соседних (ставших анода824808

Составитель И. Авчиев

Редактор Н. Аристова Техред Ж. Кастелевич Корректор " Лзятко

Заказ 6662/3 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная„ 4 з ми 1, то такой детектор будет практически работать непрерывно °

Такое устройство лишено недостатков, присущих устройствам, описанным выше.

Использование предложенного устройства позволит свести мертвое время устройства до минимума, которое будет равняться времени установления рабочей амплитуды напряжения на ни- 1р тях. Это время можно сделать сколь угодно малым и без особых трудов, например, меньше, чем 0,13 от длительности рабочего напряжения. Кроме этого, ввиду того, что и катодами и анодами являются сами нити, а рыхлый диэлектрический слой имеет достаточную механическую прочность, то нет необходимости в наружных электродах.

Использование предложенного устрой- 0 ства позволит проводить эксперименты

4 не только на ускорителях частиц, но и в непрерывном режиме, в косметике и при работе с радиоактивными источниками. Предлагаемый детектор- вакуумный прибор (вакуум не хуже, чем

1О торр ) и может быть помещен непосредственно в вакуумную камеру ускорителя или любого другого устройства, когда наличие вакуумных окон не по" зволяет регистрировать короткопробежные осколки ядер или мешает проведению корректных измерений виду малости энергий регистрируемых частиц.

Прибор имеет амплитуду выходного импульса < 1О мВ, высокое быстродействие и временное разрешение, длительность выходного импульса по основанию (6 нс, пространственное разрешение равно шагу между нитями (сотни микрон ).