Сцинтилляционный годоскоп

 

СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ГОДОСКОП, содержащий 2 -1 сцинтилляторов,группу световодов и п ФЭУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с матрицей связей, содержащей и строк и столбцов: Ъц , Ь, , bj ,. . ..Ъ2П-2 столбцов, которые представляют собой элементы П -значного кода Грэя, о тличающийся тем, что, с целью повышения пространственного разрешения , в него введен дополнительно ФЭУ, причем (п + 1)-й ФЭУ соединен со сцинтилляторами в соответствии с ( п +1)-й строкой матрицы связей, позиции единиц в которой определяются из соотношений Л-8 -8 иЬ.8.8+3, где 1 1,2,... - натуральньй ряд чисел и Ьд ЬJ 1. (О со 00 00 СП 1L JL JHL

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU((!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3277021/18-25 (22) 17.04.81 (46) 07.02.85. Бюл. М- 5 (72) Н.М. Никитюк (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 539.1.074.3(088.8) (54) (57) СЦИНТИЛЛЯЦИОННЬЙ ГОДОСКОП, содержащий 2 -1 сцинтилляторов,груп- пу световодов и и ФЭУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с матрицей связей, содержащей и строк и

4(5 ) 6 01 Т 1 20; 01 У 5 08

2"-1 столбцов: 1>О, Ъ| уЬр р Ь2. столбцов, которые представляют собой элементы П -значного кода Грэя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения пространственного разрешения, в него введен дополнительно

ФЭУ, причем (в + 1) -й ФЭУ соединен со сцинтилляторами в соответствии с (n +1)-й с,грокой матрицы связей, позиции единиц в которой определяются из соотношений

= | ° 8 и Ъ„8, = | ° 8+3, где | = 1,2,... — натуральный ряд чисел и b =Ь = 1.

991835 г

Изобретение относится к средствам для измерения ионизирующих излучений и может быть использовано для создания сцинтилляционных координатных детекторов. 5

Известен сцинтилляционный годоскоп, содержащий 2" -1 сцинтилляторов, группу световодов и 11 фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), входы которых с помощью световодов соединены со сцин- 1О тилляторами в соответствии с полажением единицы в двоичном коде.

Недостатком такого годоскопа является невысокая точность регистрации координаты заряженной частицы, 15 когда она проходит на стыке сцинтилляторов под у лом к их плоскости, а в некоторых случаях информация искажается.

Наиболее близким техническим реше-20 нием к изобретению является сцинтилляционный годоскоп, содержащий 2 -1 сцинтилляторов, группу световодов и 11 ФЭУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами 25 в соответствии с матрицей связей, содержащеи строк и 2 -1 столбцов, 4, Ь,, b2,...b„„-2 столбцов, которые

2 представляют собой элементы 0 -зцачного кода Грэя. Недостатком такого 3р годоскопа является ухудшение пространственного разрешения в позициях, когда частица пролетает под углом к плоскости сцинтилляторов на их стыке, 35

Для наглядности положим, чтой =

5 -и расположим 5-значные элементы кода Грэя в виде столбцов в матрице связей Н1.

11001100 i!10011001

00000001111111111

0000000000000001 1

Здесь мы выписали первые 17 элементов 5-значного кода Грэя. Каждому столбцу матрицы Ч, поставйм в соответствие сцинтиллятор 1;, а каждой 5О строке - ФЭК q (1" = 0,1,... 16,"

k = 1,2,... 5) . Тогда позиции единиц в строках матрицы Н опредеЛяют связи сцинтилляторов со входами ФЭУ. Так, вход ФЭУ1 при помощи световодов сое-.55

,цинен со сцинтилляторами 1)о, Ь1, Ъ4, э 7 э я э Ъ)7э Ъ1 и Ъи, Вход

ФЭУ соединен со сцинтилляторами 1, 2, 47, Ъ1 Ь4 Ъ,Ъ1о, Ъ1,, Ь12 и т.д.

Возьмем Булеву сумму (по схеме ИЛИ) двух всевозможных соседних столбцов матрицы Н1. Результаты суммирования приведены в табл. 1. Из таблицы 1 видно, что Булевы суммы таких столбцов, как 1, Ъ1 и „чЪ1, Ъ Ъ4 и

14 ч Ь5 и других совпадают. Физически это. значит, что если частица проходит под углом к плоскости этих сцинтилляторов на их стыке, то ухудшается пространственное разрешение сцинтилляционного годоскопа, так как невозможно определить, через какие сцинтилляторы прощла частица, например черезов, и b1, или1, H Ь, bg иЬ4, илиЪ Hb5H

Цель изобретения — повышение пространственного разрешения сцинтилляционного годоскопа.

Цель достигается тем, что в сцинтилляционный годоскоп, содержащий .2л -1 сцинтилляторов, группу световодов и и ФФЭЭУУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с матрицей связей, содержащей и строк и 2 -1 столбцов: 1)0, Ь1, Ъ, . е е 2 столбцов, которые представляют собой элементы yl --значного кода Грэя, введен дополнительный ФЭУ, (g +1)-й ФЭУ соединен со сцинтилляторами в соответствии с (g +1)-й строкой матрицы связей, позиции единиц в которой определяются из соотношений

Ъ;.8=1 ° 8, Ь. =< 8+ 3, где 1 = 1,2,... — натуральный ряд чисел и Ъ = b = 1. Таким образом, матрица связей Н для предлагаемого годоскопа при и = 5 имеет вид

0001 1 1 1 1 1 t 10000

00000001 1 1 1 1 I 1 1

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0

Матрица Н > отличается от матрицы Н тем, что в ней при q =5 выбраны первые 15 столбцов матрицы Н или 15 элементов 5-значного кода Грэя и в последней 5-й строке размещены единицы на позициях, получаемых из приведенных соотношений. Например, для построения годоскопа, содержащего 31 .сцинтиллятор, необходимо задать tl= 6 и построить матрицу связей типа Н 2 и т.д.Результат суммирования двух соседних всевозможных столбцов матрицы

Н приведен в табл. 2.

Видно, что все столбцы в табл. 2 различны.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого сцинтилляционного годо. скопа, состоящего из сцинтилляторов

1-15, ФЭУ 16-20 и световодов 21. Работа предлагаемого годоскопа ничем не отличается от известных, однако если 1б частица проходит под углом на стыке таких сцинтилляторов, как Ьо и 1

991835 4 или Ъ„ и Ь, то при помощи информации, полученной от ФЭУ 20, можно однознач: но опредепить, от какой пары сцинтилляторов поступили сигналы.

Применение годоскопа с конированием на основе кода Грэя позволяет существенно сократить число каналов считывания (в том числе и ФЭУ) до

2 -1, а использование изобретения позволяет повысить одновременно пространственное разрешение годоскопической системы.

991835

С«»

С»

« » »

-4 о - » т

О

«С!

С»

«»» т

«Ю

4 1

1 оо

l »»

1 1

4 — 4

I с»,»» 1 с) т ,л»

1 о

I

I о

» т г4

»» т

С«» Э 1 т

Ю

Ф 1 о

С» т

1

»»

»»» 1»»

1»1

»» т

f6

1 1 л с4 » т г — -1

»» тю

«Ю

»:» 1 э

I

I сГ

»:» о o o

Ч С» о

« « « С» С»