Способ измерения координаты трека заряженной частицы с помощью проволочной плоской пропорциональной камеры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советскнк

Сецналнстнчесннк

Республик

<щ562136 (61) дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 070475 (21} 2121551/25 с присоединением заявки Рй— (23) Приоритет (53) И. Кл.

С 01 Т 1/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (И} УДК 539 ° 1.

° 074.23 (088.8) Опубликовано 250379. Бюллетень И 11

Дата опубликования описания 210379 (72) Авторы

ИЭОбрЕТЕИИЯ A.A.Boðoáüåâ,Е.A.Äàìàñêèíñêèé,A.Ë.Êàùóê и A.Ã.Êðèâøê÷

Pl) Заявитель

Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова АН СССР (54 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТЫ ТРЕКА

ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ С ПОМОЩЬЮ ПРОВОЛОЧНОЙ

ПЛОСКОЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЙ КАМЕРЫ

Изобретение относится к области детектирования элементарных частиц, преимущественно в экспериментах, проводимых на ускорителях, и может быть использовано для определения коорди- в нат треков заряженных частиц.

В технике физического эксперимента известны способы определения координат треков заряженных частиц, например с помощью позиционно-чувстви- Ю тельных полупроводниковых детекторов (1) .

Однако в известных полупроводниковых координатно-чувствительных детекторах телесный угол, просматривае- l5 мый детектором, невелик и, кроме того, ограничен диапазон энергий, в котором могут использоваться такие детекторы.

ЯО

Ближайшим техническим решением к предлагаемому является способ определения координат треков пучков заряженных частиц с малой угловой расходимостью с помощью проволочной плос- 25 кой пропорциональной камеры (2).

Однако этот способ не позволяет определять координату трека с точностью менее 1 мм, а увеличение точности определения координаты требует зна- ЗО чительного увеличения числа каналов усиливающей электроники.

Цель изобретения — увеличение точности определения координат треков регистрируемых частиц.

Поставленная цель достигается за счет поворота пропорциональной камеры вокруг оси, параллельной сигнальным проволокам, на угол, определяемый из уравнения: ъ 5

4Q где Ч вЂ” угол между направлением движения заряженной частицы M нормалью к плоскости камеры;

5 — расстояние между сигнальными проволочками; () — максимальное расстояние до плоскости сигнальных проволочек, с которого возможно собирание эпектронов за время длительности временного окна (gate).

Частица регистрируется по срабатыванию с равной вероятностью одной или двух соседних сигнальных проволочек, На чертеже показано вертикальное сечение пропорциональной камеры плоскостью, перпендикулярной сигнальньпч проволочкам 1. Цифрой 2 обозначены высоковольтные электроды. Пунктиром показана область, из которой происходит собирание электронов за время длительности временного окна (gate), Пропорциональная камера повернута на угол "Г вокруг оси, параллельной сиг" 5

i .нальным проволочкам. Направление движения заряженной частицы обозначено цифрой 3. Заштрихованные области 4 — эоны регистрации частиц двумя соседними проволочками.Незаштрихован- 0 ные области 5 - зоны регистрации частиц толькой одной сигнальной проволочкой.

В обычных условиях детектирования г5 заряженных частиц плоской пропорциональной камерой каждая сигнальная проволочка регистрирует все частицы, пролетающие около нее на расстоянии, не большем + S/2. В этом случае срабатывание двух соседних проволочек.обуславливается конечной шириной трека. Действительно, когда частица проходит примерно посередине между двумя сигнальными проволочками, часть электронов, образованных этой частицей, попадает в зону регистрации одной сигнальной проволочки, а часть в зону регистрации соседней. Однако эффект при обычных условиях работы камеры незначителен. зо

Для усиления этого эффекта необходимо добиться одинаковых вероятностей образования электрических сигналов на одной и на двух соседних проволочках. При повороте камеры вокруг оси,параллельной сигнальным проволочкам, падающие частицы пересекут пропорциональную камеру под углом. При этом вероятность срабатывания двух соседних проволочек возрастает, а 40 вероятность срабатывания одной проволочки соответственно уменьшается.

Это связано с тем, что эона срабатыва.ния двух соседних проволочек увеличивается, а зона срабатывания одной 16 проволочки соответственно уменьшается.

При некотором угле падения г вероят136 4 ности срабатывания одной и двух соседних сигнальных проволочек сравняются. Это произойдет, когда ширина каждой из зон региcтрагllilг станет pBBHc

b/2. Б этом случае координата частицы, прошедшей в зоне регистрации только одной сигнальной проволочки, определяется номером этой проволочки, а координате частицы, прошедшей в зоне регистрации двух соседних проволочек, соответствует середина между, сработавшими сигнальными проволочками. Точность определения координаты по одной и двум сработавшим проволочкам одинакова и равна + В 4.

Таким образом, точность регистрации возрастает вдвое без увеличения числа каналов регистрирующей электроники.

Формула изобретения

Способ измерения координаты трека заряженной частицы с помощью проволочной плоской пропорциональной камеры, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности определения, поворачивают камеру вокруг оси, параллельной сигнальным проволочкам, на угол », определяеМый уравнением

$ ц g где б-расстояние между сигнальными проволочками; h --максимальное расстояние до плоскости сигнальных проволочек, с которого возможно собирание электронов за время длительности временного окна, и регистрируют частицу по срабатыванию с равной вероятностью одной и двух соседних сигнальных проволочек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рабочее совещание по полупроводниковым детекторам, Дубна, 1973, с ° 56.

2. Nucl Instr. Neth. v.62, р. 238, 1968..562136

Составитель В.Дрыгин

Техред О.Андрейко Корректор С.Шекмар

Редактор Е,Месропона

Заказ 1136/1 Тираж 696 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4