Газовая смесь для электронных детекторов излучений

 

Изобретение относится к газовым смесям для электронных детекторов ионизирующих излучений Газовая смесь состоит из благородных газов, стабилизирующей добавки и дополнительно из насыщенных паров N, N N N -тетраметил-п-фенилендиамина в количестве 810 - 1«10 об.%. Это позволяет повысить эффективность настройки и калибровки N2-лазером детекторов и уменьшить плотность мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур данного детектора. Гил. д с ю ю со О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СШ Л

РЕСПУБЛИК (яп4 G 01 Т 5/12 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbFA9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Юм,»

Жц »,,, @ 1.д,; —,, (21) 3761106/24-25 (22) 28,06.84 (46) 07.04.86. Бюл. 9 13 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт . (72) Е.М. Гущин, А.Н. Лебедев и

С.В. Сомов (53) 621.387.424(088.8) (56) Заневский Ю.В. Проволочные детекторы. " М. : Атомиздат, 1978, с. 22 23, 51-29, 80-81.

Авторское свидетельство СССР

У 1155971, кл. G 01 Т 5/00, 1983.

„SU„„1223176 А (54) ГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ

ДЕТЕКТОРОВ ИЗЛУЧЕНИЙ (57) Изобретение относится к газовым смесям для электронных детекторов ионизирующих излучений. Газовая смесь состоит из благородных газов, стабилизирующей добавки и дополнительно

I иэ насыщенных паров N, N,NÄN -тетраметил-и-фенилендиамина в количестве

8 ° 10 -- 1 ° 10 об.X. Это позволяет повысить эффективность настройки и калибровки N>-лазером детекторов и уменьшить плотность мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур данного детектора. 1 ил.

1 С = 12 663 — ††- — ((1)

4742 8

274 + Т где С вЂ” концентрация ТМПД, об. ; о

Т вЂ” температура, С.

На чертеже представлена измеренная зависимость плотности электронов двухфотонной ионизации молекул

ТМПД от плотности мощности излучения Nz-лазера (цифры 1-4 около кривых соответствуют номерам приготовленных смесей).

Положительный эффект обусловлен присутствием в предлагаемой смеси (N, И„ И, И -тетраметил-п-фенилендиами45

1 1223

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано в экспериментах с участием газонаполненных электронных детекторов излучений

5 ионизационных, пропорциональных, дрейфовых и стримерных камер.

Цель изобретения — повышение эффективности.настройки и калибровки

N -лазером электронных детекторов из- 10

2 ! лучений и уменьшение плотности мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур детекторов.

Сущность изобретения заключается в том, что газовая смесь, содержащая благородные газы и стабилизирующие добавки дополнительно содержит насыс щенные пары N N N N -тетраметил-и-фел л

-S нилендиамина в количестве 8 10

1 ° 10 об. .

Давление насыщенного пара является физической константой и не может быть изменено произвольным образом, ( поэтому концентрация N„ N„ N4 N -тетраметил-и-фенилендиамина (ТМПД) в пред-.25 лагаемой смеси практически имеет фиксированное значение, соответствующее нормальной рабочей температуре детектора. Указанные предельные концентрации ТМПД соответствуют предельным значениям рабочей температуры детекторов (10 — 30 С) при их эксплуатации, Так как эксплуатация детекторов излучения производится в закрытых помещениях с искусственным климатом (экспериментальные залы ускорителей, научные лаборатории и т.п.) за предельные значения рабочей температуры детектора могут быть приняты 10О и 30 С. В любом случае достигаемый положительный эффект пропорционален концентрации ТМПД в предлагаемой смеси, которая может быть вычислена из соотношения

176 2 на, состав и количественные соотношения компонентов исходной смеси не имеют значения. Для измерений приготовлены две смеси следующего состава, об.X:

Смесь 1

0,25

3,0 10

Остальное

Как видно из результатов испытаний этих смесей, представленных на чертеже, вероятность двухфотонной ионизации в смеси, содержащей ТМПД, такова, что при одинаковой плотности мощности лазерного излучения линейная плотность электронов в ней в

10 — 100 раэ больше, чем в известной смеси, содержащей01.-нафтиламин. При одинаковой плотности электронов требуемая для лазерной калибровки и настройки плотность мощности лазерного излучения в предлагаемой смеси оказывается в 3,5-10 раз меньше, чем в известной. В предлагаемой смеси для получения N = 10 1/см при S -=

Смесь 2

Изобутан 0,25 .ТМПД 3,0 10

Неон Остальное

Гелий 50

Для получения предлагаемой смеси ампулу, содержащую ТМПД (ТМПД представляет собой твердое органическое вещество с т.пл. 51 С и т.кип.260 С)

) подключают к газовой магистрали, соединяющей баллон с исходной смесью и детектор (стримерная камера), При пропускании исходной смеси через ампулу смесь обогащается насьпценными парами ТМПД, так что в детектор попадает предлагаемая смесь.

Концентрация ТМПД соответствует давлению его насыщенного пара при нормальной (средней) рабочей температуре детектора Т = 20 С.

Для всех приготовленных смесей одинаковая плотность электронов (вероятность ионизации) достигается при одинаковой в пределах ошибок измерений плотности мощности лазерного излучения.

Были приготовлены также две смеси, содержащие возможные граничные концентрации ТМПД, для чего ампула с ТМПД поддерживалась соответственно при Т = 10 и 30 С, при следующем соотношении компонентов, об, :

Смесь 3 Смесь 4

Гелий 50 50

Изобутан 0,25 0,25

ТМНД 8 .10 1, 10

Неон Остальное Остальное dlr / а

Составитель В. Дрыгин

Редактор С. Саенко Техред H.I oíêàëî Корректор В. Бутяга

Заказ 1709/49 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1223

1 х l мм .требуется всего (3 — 12)x

<10 Вт/см, что составляет 0,080,37. максимальной импульсной мощности N -лазера (4 кВт). Это позволяет использовать такой лазер без предварительной фокусировки лазерного луча, что существенно повышает эффективность настройки и калибровки детекторов излучений.

Так как концентрация ТМПД мала, другие характеристики предлагаемой смеси (коэффициент газового усиления, скорость дрейфа, коэффициент диффузии электронов) не отличаются от характеристик исходной смеси.

176 4

Формула изобретения

Газовая смесь для электронных детекторов излучений, содержащая благородные газы и стабилизирующие добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности настройки и калибровки N -лазером электронных детекторов излучений и уменьшения плотности мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур детекторов, она дополнительно содержит насыщенные пары

N N N N -тетраметил-и-фенилендиами1 % 1 -У на в количестве 8 ° 10 1 ° 10 об.Х,