Черенковский детектор

Авторы патента:

G01T1/22 - с помощью детекторов Черенкова

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано в схемах ввделения направления прилета заряженных частиц при работе на ускорителях и в космофизической аппаратуре. Цель изобретения - повышение эффективности регистрации исследуемых частиц , которая достигается за счет повышения отношения сигнал/шум. Черенконский детектор содержит радиатор и фотоэлектронный умножитель, соединенный с прозрачной гранью радиатора с помощью световода. Повышение эффективности регистрации исследуемых частиц обеспечивается тем, что грань радиатора, противоположная прозрачной, также выполнена прозрачной, к указанной грани присоединен дополнительный фотоэлектронный умножитель посредством световода, а в Детектор введена электронная схема пропускания с разрешающим и запрещакщим входами, чем один фотоэлектронный умножитель подключен к разрешающему входу электронной схемы пропускания, а другой - к запрещакнцему входу. 1 ил. (Л со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 22

СЮ4 G 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iÖ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3985234/31-25 (22) 09.12.85 (46) 15,02.88. Бюл, У 6 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С.А.. Воронов, М.В. Гузенко и А.А. Моисеев (53) 539. 1.074(088.8) (56) Зрелов В.П. Излучение ВавиловаЧеренкова и его применение в физике высоких энергий, ч. II М.: Атомиздат, 1968, с. 246-250.

Andersen R. D. Arens I., Taylor В,G., Wills R.D. Adiractional cherencov

conuter for gamma-ray astronomy.

Nuclear Instruments and Methods, 1974, V 120, р.. 85-92. (54) ЧЕРЕНКОВСКИИ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано в схемах выделения направления прилета заряженных частиц при работе на ускорителях и в космофизической аппаратуре.

Цель изобретения вЂ” повышение эффективности регистрации исследуемых частиц, которая достигается за счет повышения отношения снгнал/шум. Черен" ковский детектор содержит радиатор и фотоэлектронный умножитель, соединенный с прозрачной гранью радиатора с помощью световода. Повышение

"эффективности регистрации исследуемых частиц обеспечивается тем, что грань радиатора, противоположная прозрачной, также выполнена прозрачной, к указанной грани присоединен дополнительный фотоэлектронный умножитель посредством световода, а в детектор введена электронная схема пропускания с разрешающим и запрещакнцим входами, при чем один фотоелентронннй умнонитель подключен к разрешающему входу электронной схемы пропускания, а другой вЂ” 2 к запрещающему входу. 1 ил.

1 137

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и наиболее эффективно может быть исполь- зовано в схемах выделения направления прилета заряженных частиц при работе на ускорителях.и в космофизической аппаратуре.

Цель изобретения вЂ” повышение эффективности регистрации исследуемых частиц путем повышения отношения сигнал/шум.

На чертеже изображен черенковский детектор.

Детектор содержит радиатор 1, световоды 2 и 3, фотоэлектронные умножители 4 и 5, электронную схему 6 пропускания. Стрелками с надписями

"Вход 1" и "Вход 2" обозначены входы электронной схемы 6 пропускания, один из которых является разрешающим, а другой " запрещающим, стрелкой с надписью "Выход" вЂ” выход электронной схемы 6 пропускания, прямыми линиями со стрелками, пересекающими радиатор 1, обозначено направление движения исследуемых частиц и фоновых частиц, движущихся в противоположных направлениях.

Противоположные грани радиатора 1 выполнены прозрачными и соединены с одним и другим, дополнительным, фотоэлектронными умножителями 4 и 5 с помощью световодов 2 и 3, причем один из фотоэлектронных умножителей

5 подключен к разрешающему входу электронной схемы 6 пропускания, а другой вЂ” к запрещающему входу.

Черенковский детектор работает следующим образом.

Исследуемая частица, движущаяся (по чертежу) в направлении сверху вниз, излучает черенковское излучение, которое собирается световодами

2 и 3 на фотоэлектронные умножители

4 и 5, причем выход фотоэлектронного умножителя 4 подключен в данном случае к разрешающему входу схемы 6 пропускания (вход 1), а фотоэлектронный умножитель 5 вЂ” к запрещающему входу (вход 2). Из=.за направленности черенковского излучения эффективность: регистрации исследуемых частиц Е фотоэлектронным умножителем 4 близка к "1", а эффективность регистрации частиц Е фотоэлектронным умножителем 5 мала. При этом на выходе электронной схемы 6 пропускания исследуемая частица зарегистрирована с эффективностью E> = E

2 ренковское излучение, испускаемое при прохождении фоновой частицы, движущейся (по чертежу) в направлении снизу вверх, регистрируется фотоэлектронным умножителем 5 с эффективностью Е близкой к "1", и с малой эффективностью Е„ фотоэлектронным умножителем 4. При этом на выходе электронной схемы 6 пропус10 кания такая частица зарегистрирована с эффективностью

Ер = Е х(1 E „) (c Е

Отношение R (Е /Е ) определяет отИ ношение сигнал/шум и равно

Е „ (1-Е ) 1 я „Ыь, " R вЂ” вЂ” -тR

Е х(1-К ) о 2-L

9.1 о

20 где R . вЂ” отношение сигнал/шум для

6 черенковского детектора без дополнительного фотоэлектронного умножителя.

В случае R = 48 и идентичности фотоэлектронных умножителей 4 и 5, когда Е„, = Е „и Е, = Е, отношение сигнал/шум R = 1176, а эффективность регистрации исследуемых ча30 стиц равна 0,94.

Использование изобретения позво ляет повысить эффективность регистрации исследуемых частиц путем повышения отношения сигнал/шум в 335 100 раз.

Формула изобретения

Черенковский детектор, содержащий радиатор и фотоэлектронный умножитель соединенный с прозрачной гранью радиатора с помощью световода, о твЂ” л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности регистра45 ции исследуемых частиц путем повышения отношения сигнал/шум, грань радиатора, противоположная прозрачной, также выполнена прозрачной, к указанной грани присоединен допол50 нительный фотоэлектронный умножитель посредством световода, в детектор введена электронная схема пропускания с разрешающим и запрещающим входами, причем один фотоэлектронный

55 умножитель подключен к разрешающему входу электронной схемы пропускания, а другой фотоэлектронный умножительк запрещающему входу электронной схемы пропускания.

1374160

Составитель В. Костерев

Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Швыдкая ТехредА.Кравчук

Заказ 5?1/42 Тирик 522

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фотографический черенковский детектор // 594471

Ливневый черенковский детектор // 519664

Черенковский счетчик частиц // 382985

Установка для измерения сечений взаимодействия // 342150

Устройство для поиска магнитных зарядов на ускорителе заряженных частиц // 330792

Кольцевая диафрагма для черепковского счетчика // 231675

Черенковский счетчик // 186574

Патент 160234 // 160234

Патент 157834 // 157834

Пороговый газовый черенковский детектор // 2263331

Изобретение относится к технике регистрации ионизирующих излучений, в частности к пороговым газовым черенковским детекторам

Детектор черенкова для регистрации импульсов гамма-излучения нано- и субнаносекундной длительности // 2365944

Изобретение относится к технике регистрации потока ионизирующего излучения однократного процесса нано- и субнаносекундной длительности и может быть использовано при регистрации гамма-квантов большой энергии при малой плотности потока

Детектор черенковского излучения // 2092871

Способ избирательной регистрации заряженных релятивистских частиц // 1432437

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано при работе на ускорителях и в космофизических экспериментах

Газовый черенковский счетчик // 1695240

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в экспериментах на ускорителях частиц и коллайдерах

Детектор полного поглощения // 1720403

Изобретение относится к технической физики, а именно к устройствам для детектирования ионизирующих излучений, и предназначено для спектрометрии гамма-квантов и электронов высоких энергий

Способ регистрации ионизирующих излучений // 2484554

Изобретение относится к области детектирования ионизирующих излучений с использованием полупроводниковых устройств и может быть использовано в научно-исследовательском оборудовании и средствах радиационной защиты

Проточный черенковский детектор для измерения бета-радиоактивности воды // 2525599

Изобретение относится к области измерения радиоактивности и предназначено для регистрации высокоэнергетических бета-излучателей в водных потоках по черенковскому излучению. Изобретение включает измерительную емкость с размещенным внутри нее прозрачным сосудом, имеющую вход и выход для исследуемой жидкой среды; по крайней мере, четыре фотоэлектронных умножителя, соединенные с измерительной емкостью, каждый из которых помещен в светозащитный корпус; усилители импульсов, подключенные к фотоэлектронным умножителям; блок обработки информации, соединенный с усилителями импульсов, при этом фотоэлектронные умножители расположены в непосредственной близости к стенкам прозрачного сосуда и на равноудаленном расстоянии друг от друга. Технический результат - определение эффективности регистрации в процессе измерения (по системе TDCR) и идентификация преобладающего в данной пробе бета-излучателя по соотношению двойных, тройных и более высокой кратности совпадений. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения протонных изображений // 2617722

Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения. Способ получения протонных изображений включает в себя этапы, на которых осуществляют пропуск протонного пучка через область исследования и его регистрацию до и после прохождения им области исследования путем направления пучка протонов в конвертер, преобразующий протонное излучение в фотоны, которые затем направляют на вход ПЗС-матрицы для получения цифровых изображений, с последующей их обработкой путем сведения к одному ракурсу и попиксельного деления изображения, полученного после прохождения пучком области исследования, на изображение, полученное до прохождения им области исследования, при этом в результате преобразования протонного излучения в фотоны формируют узконаправленный пучок фотонов путем направления пучка протонов в конвертер, преобразующий протонное излучение в излучение Вавилова-Черенкова, при этом газ, которым заполняют рабочий объем конвертера, выбирают из условия, чтобы его коэффициент преломления находился в диапазоне 1,0001-1,001, далее сформированный пучок фотонов фокусируют и направляют на вход ПЗС-матрицы. Технический результат – повышение качества изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ регистрации черенковского излучения от широких атмосферных ливней // 2635408

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и может быть использовано для измерения параметров широкого атмосферного ливня от космических лучей сверхвысоких энергий. Предложен способ регистрации черенковского излучения от широких атмосферных ливней, состоящий из системы детекторов черенковского излучения, при этом детекторы черенковского излучения устанавливаются на беспилотные летательные аппараты. Технический результат – повышение эффективности регистрации излучения.