Способ термостатирования рабочей жидкости пузырьковой камеры и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике регистрации актов взаимодействия ускоренных частиц с веществом. Цель изобретения - повышение зффективности процесса трекообразования. Цель достигается тем, что для термостатирования рабочей жидкости пузырьковой камеры разность температур между зоной фотографирования и зоной теплоотбора, устанавливают равной величине адиабатического захолаживания рабочей жидкости камеры при ее циклическом расширении, т.к. паразитное вскипание жидкости существенно влияет на эффективность работы камеры. Изобретение содержит также, устройство реализации способа. Камера состоит из составного корпуса, заполненного рабочей жидкостью, систем термостатирования, расширения жидкости и фотографирования. Нижняя часть камеры содержит фотографируемый объем и выполнена из нетеплопроводного,нетеплоемкого материала. Верхняя часть Кс1меры содержит теплообменник,предназначенный для термостатирования жидкости, расширительное устройство, технологические вводы и выполнена изтеплопроводного теплоемкого материала , переохлажденного до заданной рабочей температуры. Обе части камеры .сочленены, и разъем между ними герметизирован с помощью системы уплотнения с надувным элементом, 2 с.п.ф-лы, 1 ил. с € (Л :

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ц) (59 4 С 01 Т 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТКРЫТИЙ (21) 3954729/31-25 (22) 19.09.85 (46) 15.05.87. Бюл. 1(- 18 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Е.П.Устенко (53) 539.1.074.9 (088.8) (56) J.L.Benichou et al. А Study

of Bubble Chamber Operating Conditions for Holographic Image Recordings,CERN/FP, 83-15, 1983.

J.L.Benichou et а1. А Rapid С1.cling Hydrogen Bubble Chamber with

High Spatial Resolution for

Visualizing Charmed Particle Decays.—

CERN/ЕР. 81-7, 1981.

А.Herve. НОВС à Small Rapid Heavy

Liquid Holographyc Bubble Chamber, CERN/ÅÐ/ÅÍS/ТЕ, 83-3, 1981.

Дьячков Е.И. Диаграмма р-ч-t для жидкого параводорода в метастабильной области. — ПТЭ, 1975, У 3, с. 51-52;

Алешин Ю.Д. и др. Запуск 2-метровой жидководородной камеры.ИТЭФ, Материалы рабочего совещания по технике. пузырьковых камер. Дубна, 1969, 8-11 апреля, 13-4466, с.39-42. (54) СПОСОБ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ПУЗЫРЬКОВОЙ КАМЕРЫ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике регистрации актов взаимодействия ускоренных частиц с веществом. Цель изобретения — повышение эффективности процесса трекообразования. Цель достигается тем, что для термостатирования рабочей жидкости пузырьковой камеры разность температур между зоной фотографирования и зоной теплоотбора устанавливают равной величине адиабатического захолаживания рабочей жидкости камеры при ее циклическом расширении, т.к. паразитное вскипание жидкости существенно влияет на эффективность работы камеры.

Изобретение содержит также, устройство реализации способа. Камера состоит из составного корпуса, заполнен-. ного рабочей жидкостью, систем термостатирования, расширения жидкости и фотографирования. Нижняя часть камеры содержит фотографируемый объем и выполнена из нетеплопроводного,нетеплоемкого материала. Верхняя часть камеры содержит теплообменник,предназначенный для термостатирования жидкости, расширительное устройство, технологические вводы и выполнена из. теплопроводного теплоемкого материала, переохлажденного до заданной рабочей температуры, Обе части камеры .сочленены, и разъем между ними герметизирован с помощью системы уплотнения с надувным элементом, 2 с.п.ф-лы, l ил.

1310764

Изобретение относится к технике регистрации актов взаимодействия ускоренных частиц с веществом.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса трекообразования, а также эффективности камеры по параметрам быстроцикличности и зависимой загрузки фотографируемого объема ускоренными частицами за счет снижения паразитного вскипания рабочей жидкости, находящейся в метастабильном состоянии, локализации теплоотвода и размещения ее строго над зоной фотографирования, размещения в зоне теплоотвода (непосредственно у теплообменников системы термостатирования) основных источников дополнительного динамического и статистического теплопритока и тем самым за счет снижения паразитного вскипания рабочей среды и снижения его негативного влияния на зону фотографирования камеры, На чертеже изображено устройство для термостатирования рабочей жидкости пузырьковой камеры, Верхняя часть 1 корпуса камеры, которая образует зону теплоотвода, содержит технологические вводы 2 и расширительное устройство 3, которые являются источниками дополнительных динамических тепловыделений и теплогидравлических возмущений рабочей жидкости, в связи с чем они локализованы в верхней части корпуса в непосредственной близости от главного теплообменника 4 системы термостатирования и отнесены в верхнюю часть фотографируемой зоны. Эта часть изготовлена из высокотеплопроводного теплоемкого материала, Нижняя часть 5 корпуса, содержащая фотографируемый объем и свободно открытая сверху для диффузии тепла к главному теплообменнику зоны 1, изготовлена иэ нетеплоемкого нетеплопроводного материала, например поликарбоната, благодаря чему существенно снижается теплоприток к рабочей

«жидкости камеры, особенно когда жидкость приведена в метастабильное состояние, Это снижает ее паразитное вскипание и позволяет реализовать предлагаемый способ термостатирования. При этом корректирующий теплообменник 6 предназначен для коррек— тировки градиента температуры по высоте объема камеры.

Части 1 и 5 сочленены и загерметизированы между собой с. помощью системы с надувным силовым элементом 7 и уплотнительными прокладками 8.

Устройство работает следующим образом.

После охлаждения до заданной рабочей температуры и прекращения температурных подвижек частей 1 и 5 между собой осуществляют герметизацию рабочего объема подачей давления внутрь надувного элемента 7 системы уплотнения, Уплотнительные прокладки 8 сминаются, герметиэируя разъем, На этом же этапе осуществляют силовое сочленение частей корпуса камеры доведением давления в элементе 7 до необходимого значения, Внутренний объем камеры, содержащий фотографируемую зону, заполняют рабочей жидкостью вплоть до вводов 2.После стабилизации рабочих параметров (давления и температуры) включают расширительное устройство 3 камеры и его привод 9.

Термостатирование рабочей жидкости, осуществляемое с помощью главного теплообменника 4, производят таким образом, что температура стенок верхней части вместе с фланцем поддерживается ниже на величину адиабатического охлаждения рабочей жидкости, При этом величина поверхности главного теплообменника рассчитана на нейтрализацию всех видов динамических и статических теплопритоксв, в том числе от действия системы расширения, а также той их части, которая поступает из фотографируемой зоны камеры.

Повьппение быстроцикличности пузырьковой камеры либо повьппение заг— рузки фотографируемого объема камеры пучковыми частицами без потери точности регистрации взаимодействий их с веществом достигается путем устранения паразитного вскипания в объеме камеры за счет строгого задания разности температур между зоной фотографирования и зоной теплоотбора.Эта разность должна в точности равняться величине адиабатического захолаживания жидкости камеры при ее расширении. В этом случае невозможен паразитный подогрев жидкости со стороны стенок корпуса и других элементов конструкции камеры вследствие отсутствия разности температур между ними.

3 1З1

Существенное отклонение как в ту, так и в иную стороны нежелательно.

Допустим, что стенки теплообмен- ника или корпуса камеры захоложены больше, чем на величину адиабатического охлаждения жидкости в зоне фотографирования. Тогда происходит избыточное переохлаждение жидкости, которое после расширения ее препятствует эффективному трекообраэованию.

В случае недостаточного охлаждения происходит паразитное вскипание жидкости (после ее расширения и захолаживания) из-за подогрева ее от более горячих стенок камеры и теплообменников. Устанавливая укаэанную разность температур, отбор необходимого количества тепла реализуют заданием величины поверхности теплообмена.

Формула. изобретения

1 ° Спо со 6 те рмо ста тиров ания р або— чей жидкости пузырьковой камеры посредством теплообмена между зоной фотографирования и зоной теплоотбора, отличающийся тем, что, с целью повышення эффективности процесса трекообраэования, раз0764 ность температур между зоной фотографироваиия и зоной теплоотбора поддерживают равной величине адиабатического захолаживания рабочей жидкости при ее циклическом расширении.

2, Устройство для термостатирования рабочей жидкости пузырьковой камеры, состоящее из корпуса, залол10 ненного рабочей жидкостью, систем термостатирования, расширения и фотографирования, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности камеры путем снижения

15 паразитного вскипания рабочей жид= кости, ее корпус выполнен из двух частей, нижняя часть которого содержит фотографируемый объем и изготовлена из нетеплопроводного нетеплоем20 кого материала, а верхняя часть содержит теплообменники, расширительное устройство и технологические вводы и изготовлена иэ теплопроводного теплоемкого материала, переохлажденного до заданной рабочей температуры, при этом обе части сочленены и разъем между ними герметиэирован, для герметизации использована система уплотнения с надувным

З0 элементом.

1310764

Составитель С.Кондратенко

Техред А.Кравчук

Корректор А. Зимокосов

Редактор А.Orap

Подписное

Заказ 1887/42 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4