Устройство для регистрации взаимодействия ядерных частиц

 

: л

ОП ИСАНИЕ (щ.ы„,, ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено28.О3.75 (21) 2118427/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.11.76.Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 22.02.77 (51) М, 1 л, Q О1Т 5/ОО

Государственный намитет

Совета Министров СССР па делам изааретений и открытий (5З) УДК589.1 О74,, 22 (088. 8) Э, О, Оконов (72) Хвтор изобретения

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВ1iH

ЯДЕРНЫХ "IACTNU

Изобретение относится к технике измерения ядерных излучений, в частности, к стримерным камерам, Стримерные камеры все чаще применяют для изучения взаимодействия ядерных частиц, поскольку через эти камеры можно пропускать интенсивные потоки частиц (10—

-10 за цикл ускорителя) и путем избирательного запуска регистрировать интересующее взаимодействие. Для исследования взаимо- 1р действий в различных веществах внутрь стримерных камер помещают мишени.

При экспериментах используют стримерные камеры с жидководородными мишенями внутри их рабочего объема (1I . Однако при 15 эт ом нев озм ожн о регистрировать выходя щие из мишени продукты взаимодействия малых энергий. Наиболее эффективными являются стримерные камеры с газовыми мишенями.

Известно устройство (21 для изучения 20 взаимодействия ядерных частиц, содержащее стримерную камеру и расположенную внутри ее рабочего объема газовую мишень, которая может наполняться различными газами и в KoropoN происходят исследуемые взаимо-2о действия только в объеме камерь:. Пээтэ 1 нельзя наблюдать непосредственно область взаимодействия, лежащую внутри мишею „ ее восстановление по трекам частиц, выходящих из мишени, снижает точность ц с-..— ращает информацию при геэметричесхэй реконструкции зарегистрированнэгэ события.

При исследовании многих ядериь.х событий восстановление полной картины сэб -,:тв .: оказывается невозмэжным, как, например, при вылете кэроткопрэбежных ядерных частиц и фрагмент ов, к от орые эстанавливаются или распадаются в мишени. К числу пэследо них относятся К -мезэны, и практически все гипероны и гиперядра с импульсами дэ

1-2 Гэв/с, которые имеют распадные пробеги порядка нескольких сантиметров.

Целью изобретения является наблюдение самой области взаимодействия и его кэрэт— копробежных продуктов.

Указанная цель достигается за счет одновременного осуществления стримернэгo режима в камере и мишени, для чего плэтнэсти газов, наполняющих мишень и стример 2Т/Р= () P / P =Ц /3 . (2) наполняющих газов.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород ул. Проектная, ную камеру, удовлетворяют соотношению

p

2 газов мишени и камеры, С и C> — константы, зависящие эт потенциала зажигания наполняющих газов.

Из вес тн э, чт э при осу шест влении стримерного режима в газах справедливо соэтнэшение где Š— напряженность пэля, создаваемого в стримерной камере импульсным генерат ор ом; Т вЂ” длите льн эсть импульс а; р — давние газа в камере;  — KDHcTBHTB, которая имеет разную величину для различных газов и эпределяется в основном потенциалом за-. жигания.

Из этэгэ соотношения в.;цн, чтD при эдних и тех же параметрах вьсoêõç"ëüòêçãэ импульса можно получпть стримерныи трек

KDBbIH) режим в различных газах, если давление в них устанавливается в соответствии с равенством

Поскольку плотность чаполняюшегэ газа пр DII эрци энальна давлению, т э эт э с D отн эше— ние мэжнэ представить как где С„и ф— константы, чакже зависящие эт свэйств выбранных газов. Таким образом, стримерный режим в камере и мишени обеспечивается reм, чтэ плотности газов, наполняющих мишень и стримерную камеру, удовлетворяют соотношению (3), Для тэгэ чтобы наблюдать образовавшиеся в газовой мишени треки, стенки газовой мишени выполняют из прозрачной диэлектрической пленки например, лаве на).

Газовая мишень может быть изготовлена в виде цилиндра с кольцевыми ребрами жесткости (например, из и элиэтилена), с п ом э— шью которых мишень крепится внутри бэльшой стримерной камеры, и с вывсдами на торцах для наполнения газом. Ребра жесткости обеспечивают также неэбходимую прочность газовой мишени при перепаде давления.

Диаметр цилиндра определяется диаметром сечения пучка (обычно не бэлее 20 — 40 мм), так что внутренний объем может быть в сотни раз меньше эсновнэго объема, заполняемто рабочим газом (неон или смесь неэн- 5 гелий), который обеспечивает высэкое качестLlHNNHN Заказ 5560/235 вэ стримерных треков и .хорошую точность трек о вы х из мере ний.

Благодаря прозрачным стенкам, заключающим внутренний объем, оба объема представляют для фотографирования оптически однородную среду.

Газовая мишень может быть наполнена водородом при пониженном давлении, а рабочий объем большой стримерной камеры наполняется неоном или гелием при атмосферном давлении, что обеспечивает хэрэшие стримерные треки в большом эбъеме.

При одних и те.х же параметрах высэковольтногэ импульса можно добиться одновременного стримерного (трекового) режима в гелии (или смеси гелий-неон) при нормально . давлении,. и в водороде при давлении ниже атмосферного. Так, при высоковольтном импульсе длительностью 9 нсек, создающем поле 3 5 кв/с м, м эжн о п олучить стримерный режим в гелии при атмосфернэм давлении и в водороде при давлении . О, 4 атм. с небольшой примесью СН, 0,5%).

Таким образом, в предложенном устрэй— стве при вь работке управляющего импульса, сигнализирую шег D D пр оис х одяше м в камере-мишени "нужном" собыгии, подается высэкэвэльтный импульс, который эбеспечивает стримерный (трековый) режим как в камере-мишени, так и в рабочем объеме анализирующей насти стримерной камеры.

Ф эрмула из обретения

Устройство для регистрации взаимодействия ядерных частиц, содержащее стримерную камеру и газовую мишень с прозрачнымистенками, отличающееся тем, что, с целью наблюдения самой области взаимодействия и егэ короткэпробежнь х продуктов путем осуществления стримернто режима одновременно в камере и мишени, плотносги газэв, наполняющих мишень и стримерную камеру, выбраны удэвлетвэряющими соотношениюю Я //32 = с„ I с,, где 1 и — плотности газов мишени и камеры, С и С>- константы, зависящие от потенциала зажигания

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ч.7ckarh, Н. е3апе 2E&Y Верон 72/2, Уев. 1972

2. P. gzgPs е а8.7еche gePor 4 SLAC-740с-28 (1 967 ), (прототип) °

Тираж 69О Подписи ое