Пузырьковая камера

 

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА с голо графическим съемом информации, содержащая корпус с рабочей жидкостью, систему расширения, теплообменник, систему голографирования, отличающаяся тем, что, с целью устранения вибрации корпуса и увеличения .коэффициента использования объема камеры, в нее дополнительно введен вытеснитель, система расширения выполнена в виде двух симметрично расположенных подвижных элементов , между которыми помещен вытеснитель с теплообменником на внешней поверхности, а ось системы расширения находится над осью голографир рования и параллельна ей. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5И G 01 T 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(11 (21) 3440497/18-25 (22) 31.03.82 (46) 23.12.83. Бюл. 9 47 (72) A.Â. Плескач и Ю.P. Якубов (53) 621..387 ° 424(088.8) (56) 1. Александров Ю.А. и др.

Пузырьковые камеры. М., Атомиздат, 1963, с. 9-46 °

2. Procudings of a Meeting on t,he

Application of Holographic Techni—

ques to Bubble Chamber Physics.

19-20 1 anuary 1981, Rutherfогй

and Appleton Laboratories Мау Н.Leutr

the Hydrogen Bubble chamber

HOLEBC. CERN (прототип} .

„„SU„„1 А (54)(57) ПУЗЫРЬКОВАЯ KAMEPA с голо графическим съемом информации, содержащая корпус с рабочей жидкостью, систему расширения, теплообменник, систему голографирования, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью устранения вибрации корпуса и увеличения коэффициента использования объема камеры, в нее дополнительно введен вытеснитель, система расширения выполнена в виде двух симметрично расположенных подвижных элементов, между которыми помещен вытеснитель с теплообменником на внешней поверхности, а ось системы расширения находится над осью голографирования и параллельна ей.

10б 2б 25

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике, в частности к исследованиям свойств элементарных частиц с помощью пузырьковых камер, и может быть использовано в качестве вершинного детектора с голографическим съемом информации.

Известна пузырьковая камера, содержащая корпус с рабочей жидкостью. Съем информации осуществля ется с помощью системы стереофотографирования. Кроме того, пузырьковая камера содержит также систему расширения, с помощью которой рабочая жидкость приводится в состояние, чувствительное к иониэирующему 15 излучению. Пролетающие в жидкости заряженные частицы оставляют следы в виде пузырьков пара, стереофотографие этих следов позволяет восста новить происходящие в пузырьковой 2О камере события )1J .

В настоящее время большой интерес представляют исследования короткоживущих частиц с временем жизни

10 — 10 > с и длиной пробега около 25

0,5 мм. Существующие пузырьковые камеры с обычной системой фотографирования не позволяют регистрировать подобные частицы.

Для их регистрации необходима 30 камера с голографическим съемом информации.

Наиболее близкой к предлагаемой является пузырьковая камера с голографическим съемом информации, содержащая корпус с рабочей жидкостью, систему расширения, теплообменник, систему голографирования.

Камера представляет собой жидководородную пузырьковую камеру с кор- 40 пусом, выполненным из прозрачного материала (лексана1, и является по существу "чистой", так как в ней полностью отсутствуют всякого рода уплотнения, а количество металлических элементов конструкции сведено к минимуму. Система расширения в этой камере располагается в нижней части корпуса. Подвижный элемент системы расширения (поршень) воздей-. ствует на гибкую мембрану, которая конструктивно является частью корпуса.

В верхней части корпуса размещены теплообменник, служащий для термостатирования рабочей среды камеры, линия наполнения-опорожнения и чувствительные элементы контрольно-измерительной аппаратуры. .В камере возможен .голографичес- 60 кий съем информации, который осуществляется системой голографирования.- Голографирование возможно в той части объейа, где боковые стенки корпуса плоскопараллельны f2) .

Однако выполнение системы расширения с одним подвижным элементом приводит к возникновению вибрации корпуса камеры, что отрицательно сказывается на точности восстановления событий с получаемых голограмм.

Лексановый корпус камеры технологически сложен в изготовлении, так как конструктивно представляет собой плавное сопряжение конусообразной нижней части с верхней, выполненной в виде параллелепипеда. Полезный (голографируемый)) объем камеры составляет лишь незначительную часть общего объема, так как голографирование возможно только в верхней части камеры, имеющей плоскопараллельные стенки, таким образом коэффициент использования объема камеры мал

k=vг/М09 где K — коэффициент использова;ия объема камеры; голографируемый (пс. †..езный) объем камеры, общий объем камеры, Целью изобретения является устранение вибрации корпуса, увеличение коэффициента. использования- объема камеры и упрощение конструкции корпуса камеры.

Указанная цель достигается тем,. что в пузырьковую камеру, с гологра-„ фическим съемом информации, содержащую корпус с рабочей ><идкостью, систему расширения, теплообменник,. систему голографирования, дополнительно введен вытеснитель„ система расширения выполнена в виде двух симметрично расположенных подвижных элементов, между которыми расположен вытеснитель, на внешней поверхности которого размещен теплообменник„ а ось системы расширения находится над осью голографирования и параллельна ей.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой камеры.

Камера состоит из корпуса 1, ограничивающего общий объем камеры

2, который заполнен рабочей -жидкостью. В камере расположен вытеснитель 3, который размещен между двумя подвижными элементами (поршнями) 4 системы 5 расширения, ось системы расширения обозначена позицией б. На внешней поверхности вытеснителя 3 размещен теплообменник 7., в теле вытеснителя расположены линия наполнений-опорожнения камеры и чувствительные элементы контрольноизмерительной аппаратуры 8. Съем информации осуществляется с помощью системы 9 голографирования, ось ко.торой обозначена на чертеже позицией 10, Для голографирования предназначена нижняя часть общего объема

1062625

К=VI )ЧО

Составитель В.Макаров

Редактор О.Юрковецкая Техред N..Tåïåð Корректор O.Òèãoð

Тираж 710 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10212/46

Филиал ППП "Патент", r..Óæãîðoä, ул. Проектная, 4 которая и представляет собой полезный (т.е. голографируемый) объем

11 камеры. Плоские стенки цилиндрической верхней части корпуса являют". ся гибкими мембранами 12.

Система расширения выполнена по оппозитной схеме, т.е. подвижные элементы 4 системы (поршни) расположены симметрично и движутся навстречу друг другу, таким образом происходит компенсация реактивных сил, действующих на корпус 1 камеры .

При этом корпус 1 камеры во время работы остается неподвижным.

Ось 6 системы расширения расположена над осью 10 голографирования и параллельна ей.

Верхняя часть корпуса камеры выполнена в виде цилиндра, имеющего горизонтальную ось, совпадающую с осью системы расширения. С образующей цилиндра плавно сопряжена нижняя часть корпуса, имеющая форму параллелепипеда. Верхняя и нижняя части корпуса камеры имеют общую плоскую стенку. Плоские стенки цилинпоической верхней части являются гибкими мембранами 12, на которые воздействуют подвижные элементы 4 системы расширения (поршни) . Голографирование происходит в нижней части камеры — объема 11. B верхней части объема между подвижными элементами системы 5 расширения там, где голографирование невозможно, расположен вытеснитель 3. Тем самым, при неизменном голографируемом объеме общий объем камеры уменьшается, вследствие чего увеличивается коэффициент использования объема камеры К, равный

I гдето — голографируемый объем камеры, / — общий объем камеры.

На внешней поверхности вытесните. ля 3 расположен теплообменник 7, 5 служащий для термостатирования рабочей среды камеры. В теле вытеснителя расположены линия наполнения-опорожнения и чувст вительные элементы контрольно-изме19 рнтельной аппаратуры 8.

При расширении рабочая жидкость в камере приходит в состояние, чувствительное к ионизирующему излу» чению. Пролетающие частицы оставляют следы в виде пузырьков пара, голограммы которых, полученные с помощью системы 9 голографирования, позволяют восстановить происходящие в камере события.

Предлагаемая конструкция камеры с голографическим съемом информации обладает существенными преимуществами.по сравнению с известными конструкциями.

Полностью. отсутствуют вибрации корпvca камеры, что позволяет повысить точность восстановления событий с получаемых голограмм, корпус камеры прост в изготовлении, коэффициент использования объема камеры велик, так например, по сравнению с HOLEBC, коэффициент использования которой составляет К = 0,2, в предлагаемой конструкции он достигает К 0,7 (т.е. почти весь

35 объем камеры является полезным) .

Кроме того, уменьшение количества металлических элементов конструкции позволяет глубже заходить I. метастабильную область с целью полу—

40 чения большей плотности пузырьков, а также увеличить скорость набора информации за счет увеличения частоты срабатывания камеры.