Способ отбора прохождения двух частиц через детектор
Авторы патента:
Сущность изобретения: в способе отбора прохождения двух частиц через детектор в N пропорциональных камерах сигнальные проволоки объединяют (в каждой камере). Сигнал с каждой камеры подают на усилитель-формирователь. Напряжение на высоковольтных электродах камер устанавливают таким пониженным, что суммарная эффективность регистрации одиночной частицы и двух частиц отличались на заданную величину. 2 ил.
Изобретение относится к физике высоких энергий и может быть использовано везде, где нужно отбирать случаи прохождения через детектор двух частиц.
Известны способы отбора событий прохождения двух частиц через детектор по числу сработавших сцинтилляторов сцинтилляционного годоскопа [1] Однако из-за конечной вероятности одной частице пройти одновременно через два соседних сцинтиллятора отбор двух частиц находится на низком уровне (не лучше 90%). Кроме того, этот способ предполагает достаточно большое пространственное разделение частиц равное ширине сцинтилляционных пластин. Наиболее близким к изобретению является способ отбора событий прохождения двух частиц через детектор по ионизационным потерям в сцинтилляционном счетчике [2] Однако из-за распределения Ландау амплитуд сигналов отбор двух частиц находится на низком уровне (не лучше 70%). Сущность изобретения заключается в том, что в N пропорциональных камерах устанавливается пониженное напряжение, соответствующее эффективности регистрации частицы в одной камере меньше единицы, сигналы с проволок в каждой камере объединяются в одну группу, усиливаются и формируются в стандартный сигнал и подаются на вход регистра, с выхода которого отбираются события с числом сработавших камер большим или равным Х, где X а эффективность регистрации одиночной частицы S связана с числом пропорциональных камер N следующим соотношением: S где n2 N(2 2). Предлагаемый способ не имеет ограничения на коэффициент отбора частиц и определяется только числом пропорциональных камер. Для иллюстрации возможности предлагаемого способа положим 0,3 и N 100. Тогда, как легко вычислить, S 0,05. Кроме того, здесь нет ограничения и на пространственное положение траекторий частиц. На фиг.1 показано устройство для реализации предлагаемого способа. Устройство состоит из пропорциональных камер 1, усилителей-формирователей 2 и регистра 3. В пропорциональных камерах 1 в каждой камере сигналы с проволок объединяются в одну группу, усиливаются и формируются усилителем-формирователем 2 и поступают на вход регистра 3. Напряжение на высоковольтных электродах пропорциональных камер 1 устанавливается таким образом, чтобы эффективность регистрации одиночной частицы одной пропорциональной камерой была менее 100% Тогда при прохождении через одну камеру двух частиц одновременно эффективность регистрации будет равна 1 Р(0), где Р(0) вероятность того, что камера не сработает ни от одной из двух частиц. Поскольку вероятность того, что камера не сработает от одной частицы равна 1 , а вероятность не срабатывания камеры от двух частиц равна квадрату этой величины, т.е. Р(0) (1 )2, то окончательно имеем: 1 Р(0) 1 (1 )2 2 2. Для N пропорциональных камер распределение числа сработавших камер подчиняется биномиальному распределению, а среднее число сработавших камер (для биноминального распределения средняя величина равна произведению числа возможных вариантов (в данном случае N) на вероятность одиночного события) для 1 и 2 частиц равно соответственно: n1 N n N(2 2). При больших значениях N (N 10) биноминальное распределение хорошо аппроксимируется распределением Пуассона. Тогда распределение срабатываний N камер для 1 и 2 частиц можно записать в виде P(n1,N) P(n2,N)На фиг.2 показан пример таких распределений со средними значениями n1 и n2. Коэффициентом разделения событий с 1 и 2 частицами можно считать отношение заштрихованной части распределения (где невозможно определить, связано ли срабатывание с прохождением 1 частицы или 2) к полному распределению, площадь которого по определению равна 1. Точка пересечения распределений nx определяется из условия P(n1,N) P(n2,N):
Отсюда находим:
nx=
Подставляя значения n1 и n2, имеем:
x nx=
Таким образом, если отбирать события с числом сработавших камер большим или равным х, то коэффициент разделения частиц (площадь заштрихованной части распределения)
S
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Способ определения ядерно-физических характеристик ядерных частиц и устройство для его осуществления // 1752078
Изобретение относится к способам определения ядерно-физических констант в экспериментах по спонтанному делению, вынужденному делению на тепловых и быстрых нейтронах, в спектрометрии
Способ определения асимметрии вылета заряженных частиц в бета-распаде поляризованных нейтронов // 1601594
Изобретение относится к физике элементарных частиц и может быть Использовано при исследовании нейтро,псгп - повьппение точ- , которая достигается использомнием нейтронов заданного э ргеГоТоГ магнитного по- ° :обого вида
Изобретение относится к экспериментальной физике частиц высоких энергий, преимущественно к устройствам для идентификации быстрых заряженных частиц по рентгеновскому переходному излучению (РПИ)
Способ определения массы нейтрино // 1396104
Изобретение относится к области распознавания элементарных частиц, более конкретно к определению массы нейтрино
Устройство для идентификации частиц // 1382210
Ливневый детектор электронов // 1176724
Способ регистрации тяжелых ядерных частиц // 1156484
Детектор заряженных частиц // 1050382
Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и может быть использовано для повышения точности определения таких параметров распада свободного нейтрона как коэффициент асимметрии вылета из нейтрона заряженных частиц и время жизни нейтрона
Изобретение относится к области космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и частиц космического мусора