Способ регистрации кратностей на нейтронном мониторе с компенсацией эффекта совпадений

 

О П И С А Н И El«»4gyygg

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.08.74 (21) 2052924/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.79. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 27.11.79 (5I) М.1<,л." б 01 Т 1/15

G 01 Т 3/36

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УД г 6 1 387426 (088.8) (72) Автор изобретения

В. К. Коротков (?1) Заявитель Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт Дальневосточного научного центра АН СССР (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ КРАТНОСТЕЙ

HA НЕЙТРОННОМ МОНИТОРЕ С КОМПЕНСАЦИЕЙ

ЭФФЕКТА СОВПАДЕНИЙ

Изобретение относится к экспериментальной технике репистрации космптческих лучей на нейтронном мониторе и может быть использовано при регистрации кратностей.

Известен способ определения кратностей, состоящий в том, что подсчитывают количество нейтронов, образованных в каждом взаимодействии частиц космических лучей с ядрами:мишен и монитора и зарегистрированных нейтронными счетчиками в течение времени сбора, отсчет которого начинают в момент регистрациями первого нейтрона взаимодействия. Но из-за влияния эффекта совпадений, т. е. случаев, когда за время сбора происходит два или более взаимодействия в,мониторе, имеют место случаи регистрации ложных взаимодействий с кратностью, равной сумме кратностей совпавших взаимодействий.

Известен способ регистрации кратностей с компенсацией эффекта совпадений, состояш ий в том, что подсчитывают количество нейтронов, зарегистрированных за время сбора, отсчет которого начинают в момент регистрации первого нейтрона взаимодействия и за дополнительные времена сбора, следующие через интервал задержки за первым и один за другим, со знаком

«плюс», если последнее время сбора, в котором зарегистрированы нейтроны, нечетно. и со знаком «минус», если четно, при условии, что не зарегистрирован ни один нейтрон в контрольное время, располагаемое б перед каждым дополнительным временем сбора, и регистрация в каждом дополнительном времени сбора ведется только тогда, когда в предыдущем времени сбора зарегистрирован по крайней мере один нейтрон, Недостатками этого способа являются:

1. Необходимость в контрольном времени, располагаемом перед каждым дополнительным временем сбора, чтобы не регистрировать нейтроны взаимодействий, начавшихся раньше дополнительных времен сбора и частично попавших в них. Интервал времени между репистрацией соседних нейтронов взаимодействия не является по20 споянным, а быстро увеличивается с увеличен|нем времени от начала взаимодействия, кроме того, он подвержен статистическому разбросу, поэтому из-за конечной длительности контрольного времени имеют место случаи, когда нейтроны взаимодействия, начавшегося раньше дополнительного времени сбора и частично попавшего в него, в контрольное время не зарегистрируются, что приведет к регистрации ложных компенсирующих взаимодействий. Увеличение длительности каждого контрольного времени не гараптирует голного устранения таких случаев, кроме того, это приводит к увеличению числа просчетов истинных и компенсирующих взаимодействий, так как увеличивается число случаев, когда нейтроны взаимодействия регистрируются в контрольное время и не регистрируются в последующее дополнительное время сбора.

2. Остаточные нейтроны взаимодействия, диффундирующие в мониторе в течение временя, превышающего время сбора, будут попадать как в контрольное, при этом информация не регистрируется и, следовательно, будет теряться часть компенсирующих взаимодействий, так .и в дополнительные времена сбора, следующие за первым временем сбора и один за другим через интервал задержки, при этом регистрируется ложное компенсирующее взаимодействие.

Увеличение времени задержки для исключения влияния остаточных нейтронов, приводит к увеличению числа просчетов взаимодeHcTBIHH, так как в нем нейтроны не регистрируются.

Цель изобретения заключается в исключении ложных компенсирующих взаимодействий для повышения точности компенсации эффекта совпадений при регистрации кратностей на нейтронном мониторе.

Это достигается тем., что при регистрации кратностей на нейтронном мониторе, состоящем из нескольких идентичных секций, каждая из которых в сущности является отдельным независимым нейтронным монитором, в качестве дополнительных времен сбора используются времена сбора взаимодействий, происшедших в других секциях монитора в течениЕ времени сбора первого взаимодействия в какой-либо секции, т. е. взаимодействия, по отношению к которому взаимодействия в остальных секциях являются последующими, отсчет их также начинают в момент регистрации первого нейтрона соответствую:цего взаимодействия, при этом взаимодейтвия, компенсирующие эффект совпадений, определяются по суммарному количеству нейтронов, зарегистрированных нейтронными счетчиками во всех секциях нейтронного монитора в течение времени сбора первого взаимодействия.

На фиг. 1 изображен случай, когда за время сбора 1, взаимодействия с кратностью К 2, происшедшего в одной из .-екций монитора, в этой же секции произошло еще одно взаимодействие с кратностью К 3 На фиг. 2 изображен случай, когда за время сбора 1, первого взаимодействия с кратностью К, 2, второе, совпавшее взаимодействие с кратностью К 8, гроизошло в другой секции монитора, открыв свое время сбора 4.

Предлагаемый способ регистрации кратностей с компенсацией эффекта сов5

25 зп

65 падений осуществляется следующим образом. Регистрация ведется на N идентичных секций нейтронного монитора. Вероятность, что за время сбора 1, открытого первым зарегистрированным нейтроном некоторого взаимодействия с кратност ю К, 2, в одной ,из секций, в этой же секции произойдет еще одно взаимодействие с кратностью К

Л (см. фиг. 1), и зарегистрируется ложное взаимодействие с суммарной кратностью, образованной за время сбора первого взаимодействия, равна вероятности, что за время сбора 1, взаимодействия .с кратцостью К 2, в этой же секции, второе, совпавшее взаимодействие с кратностью

F> 8, произойдет в одной из остальных

Л вЂ” 1 секций, открыв свое время сбора 4 (см. фиг. 2), при условии, что, кроме этих, за время сбора первого взаимодействия в мониторе не было других взаимодействий, т. к, все секции нейтронного монитора идентичны и поток частиц космических лучей равновероятно падает на любую секцию монитора Поэтому число ложных взаимодействий некоторой кратностями, образованных совпадением двух взаимодействий в одной секции в течение времени сбора первого, будет равно числу случаев регистрации той же суммарной кратности, образованной за время сбора первого взаимодействия, происшедшего в той же секции, когда второе, совпавшее взаимодействие произошло в одной из остальных секций монитора. Следовательно, ложные взаимодействия, обусловленные двойными совпадениями, будут компенсированы, если величину кратности определять по суммарному количеству нейтронов (зарегистрированных в течение времени сбора первого взаимодействия во всех секциях монитора, и регистрацию числа случаев различных кратностей вести со знаком «плюс», если за время сбора нейтронов какого-либо взаимодействия в одной из секций монитора, в остальных секциях не произошло ни одного взаимодействия, и со знаком «минус», если в одной еп остальных секций произошло еще одно взаимодействие, кроме того, так как компенсация эффекта двойных совпадений для каждой секции ведется по остальным У вЂ” 1 секциям, вследствие чего число компенсирующих взаимодействий в

N — 1 раз больше числа ложных, то регистрацию компенсирующих взаимодействий каждой кратности следует вести через делитель с коэффициентом деления N — 1.

Аналогично для совпадений любого порядка вероятность совпадения взаимодействий с кратностями Кь К, ... К, в одной из секций монитора за время сбора первого взаимодействия равна вероятности, что совпадавшие взаимодействия с теми же кратностям и произойдут в любых секциях в одной из возможных комбинаций, при условии, что кроме этих в мониторе не было

487955

Формула изобретения

Фиг 1

Фиг g

Составитель И. Авчиев

Корректор С, Файн

Техред А. Камышникова

Редактор Т. Колодцсва

Заказ 1065/1338 Изд. М 648 Тираж 681 Потнисно

КПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгиш

l!3():)5, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

1ии. Харьк. фил, пред. аПагентэ других взаимодействий. Схема регистрации кратностей в общем виде приобретает следующий вид: по каждому каналу регистрируют число случаев в одной из суммарных кратностей, образованных нейтронами 5 взаимодействий во всех N секциях нейтронного монитора, зарегистрированных в течение времени сбора нейтронов первого взаимодействия, со знаком «плюс» при нечетном числе секций и, в которых зарегистрированы нейтроны в течение времени сбора первого взаимодействия, iH со знаком «минус» при четном, и регистрацию числа случаев каждой сугммарной кратности ведут через делитель с коэффициентом деле- 15 ния, равным числу сочетаний С,>: 11 — числу возможных комбинаций распределения совпавших взаимодействий по секциям монитора, При регистрации кратностей на нейтронном мониторе, состоящем из N секций, 20 компенсируется эффект совпадений до

N-го порядка включительно.

1 Способ регистрации кратностей на нейтронном мониторе с компенсацией эффекта совпадений, состоящий в определен1ии кратности по суммарному количеству нейтронов, зарегистрированных нейтронными счетчиками в течение времени сбора, отсчет которого начинают в момент регистрации первого нейтрона взаимодействия, и дополнительных вре;icH сбора, и репистрации числа случаев каждой кратности в соответствующих каналах, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения ложных компенсирующих взаимодействий и повышения точности компенсации эффекта совпадений при регистрации кратностей на нейтронном мониторе, состоящем из N идентичных секций, в качестве дополнительных времен сбора используют времена сбора взаимодействий, происшедших в друких секциях монитора в течение времени сбора первого взаимодействия, отсчет которых также начинают в момент регистрации первого нейтрона соответствующего взаимодействия, и регистрируют число случаев каждой кратности, образованной суммарным количеством нейтронов от взаимодействий во всех секциях монитора, зарегистрированных нейтронными счетчиками в течение времен и сбора первого взаимодействия, со знаком «плюс» при нечетном числе секций и, в которых произошли взаимодействия за время сбора первого, и со знаком

«минус» — при четном.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что регистрацию числа случаев каждой кратности ведут через делитель с коэффициентом деления, равным числу сочетав — 1 нии С