Стримерная камера

 

СТРШЕРНАЯ КАМЕРА, включающая размещенный в зазоре электромагнита корпус, группу фотокамер и реперньгекресты с инднвидуальн 1ми средствами их подсветки, расположенные на противолежащей группе фотокаме.р стенке корпуса стримерной камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения координат с:дедов частиц за счет снижения ошибки в определении координат реперных крестов, в нее введен дополнительный реперный крест с индивидуальным средством его подсветки, который размещен в центре между входными зрачками фотокамер, каждый из реперных крестов, размещенных на противолежащей группе jJjoTOKaMep стенке корпуса стримерной камеры, окаймлен, по крайней мере, вогнутыми сферическими зеркалами кольцевой формы, размещенными концентрично центру соответствующего реперного креста, средство крепления каждого реперного креста на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры снабжено устройством для ориентирования указанных сферических зеркал на центр регшрного креста, размещенного в центре между входны И зрачками фотокамер, при этом сферические зеркала установ (Л лены так, что центры их кривизны оказываются расположенными на линии,сое-др няющей це1ггр, реперного креста, размещенного в центре между входными зрачкаь и фотокамер, с центром соответствуюп его реперного креста, размещенного на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры, N5 а радиусы указанных сферических зерОО кал выбраны из условия построения -vj изображения реперного креста, распосо ложенного в центре между входными ел зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стрнмерной камеры.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151) 4 С 01 Т 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3654096/18-25 (22) 20.09.83 (46) 30.04,87. Вюл. Ф 16 (71) Объединенный институт ядерных исследований и Ленинградский институт точной механики и оптики (72) 3.В.Козубский, Э.М.Лившиц, Ю,Р,Лукстиньш, M.M.Ðóñèíoí и С,Л.Рожнятовская (53) 62 1.387.424(088,8) (56) Абдурахимов Л,у, и др, ПТ3, 1978, Ф 5, с. 53.

Андреев F..Ì, и др, Сообщение

ОИЯИ 13-8550, 1975, Дубна, (54) (57) СТРИМЕРНЛЯ КАМЕРА, включающая размещенный в зазоре электромагнита корпус, группу фотокамер и реперньте кресты с индивидуальными средствами их поцсветки, расположенные на противолежащей группе фотокамер стенке корпуса стримерной камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения координат следов частиц за счет снижения ошибки в определении координат реперных крестов, в нее введен дополнительный реперный крест с индивидуальным средством его подсветки, который размещен в центре между вход„„SU„„11 28795 А ными зрачками фотокамер, каждый из реперных крестов, размещенных на противолежащей группе, фотокамер стенке корпуса стримерной камеры, окаймлен, по крайней мере, вогнутыми сферическими зеркалами ко.пьцевой формы, размещенными концентрично центру соответствующего реперного креста, средство крепления каждого реперного крест» на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры снабжено устройством для ориентирования указанных сферических зеркал на центр реперного креста, размещенного в центре между входными зрачками фотокамер, при этом сферические зеркала установлены так, что центры их кривизны оказываются расположенными íà .пинии,cop

ttkIIkk1KtIiBkt Пентр Репернетo кРеста, pB3— мещенного в центре между входнь|ми

t зрачками фотокамер, с центром соответствующего реперного креста, разме- > щенного на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры, а радиусы указанных сферических зеркал выбраны иэ условия построения изображения реперного креста, расположенного в центре между входными © зрачками фотокамер, в пределах фото- СЛ графируемого объема стримерной камеры, 1138795

Изобретенгге отггосится к эксгзериментяльным средствам физики элемен— тарных чяс тиц и ядер, обеспечивающим регистрацию следов заряженных частиц при изучении процессогз в.зяимодействия 5 элементарных частиц и ядер с веществом.

Пзвестны различные конструкции стримерннх камор слеггов11х детекторов заряженпьгх частиц. Б этих приборах, 1О включающих замкнутый объем, заполненный газовой смесью определенного сос— тава, создается импульсное однородное по напряженности эпектрическое полс высокого напряжения, которое ипиции15 рует развитие электрического ря.1рггля в пунктах ио газа заряжепнымгг частицами, т,е. вдоль траекторий заряженных частиц в этом объеме. Регистрация следов частиц производится посредством стереоскопического фото— графирссвяния светящихся разрядов, я затем методами стереофотограмметри— ческой обработки снимков восстанявли25 вается геометрия следов в объеме стримерной камеры и определяются необходимые параметры траекторий заряженных частиц.

Наиболее близким техническим решением является стримерпая камера в мягнитном поле, состоящая из корпуса, размещенного в зазоре электромагнита, плоских проволочных электродов, ряз— мещенных в объеме стримерной кямерь1, группы фотокамер, системы реперов, 35 размещенных на зядггей, противолежащей группе фотокамер, степке корпуса стримерной камеры, а также передней стенке корпуса.

Система реперов 1знполпена в виде группы крестов с индивидуальными средствами их по;светкII. На:значение системы реггеpo13 — это привязка кос>р— динатной системы магнитного поля к 45 системе отсчета координат сле;гов частиц, определяемых по фотоснимкам, а также калибровка фотографической системы с целью корре1;тировки результятов измерения координат следо13 частиц,5p

Однако стримерная камера имеет недостаточную точность определепия координат следов частиц, обусловле — ную тем, что система реперов размещена в плоскостях заднего II передн< го планов фотографирования и изображает— ся на фотоспимкях со .значительной дсфокусировкой гзобргзжс пия, что и при— водит к потере точности. Кроме того, в ot»e e камеры нежелательно наличие каких-.либо конструктивных элементов, кроме проволочных электродов, без которых невозможна работа стримерной камеры.

Целью изобретения является псзвьш1е— ние точности определения координат следов чястии зя счет снижения ошибок в определепии координат реперных крестов

Поставленная цель достигается тем, что в стримерную камеру, содержащую размещенный в зазоре электромагнита корпус, группу фотокамер и реперные кресты с индивидуальными средствами из подсветки, расположеннь1е на противолежащей группе фотокамер стенке корпуса стримерной камеры, введен дополнительный реперный крест с индивидуальным средствам его подсветки, который размещен в центре между входными зрачками фотокамер, каждый из реперных крестов, размещенных на противолежащей группе фотокамер с.тенK(. корпуса стримерной камеры, окаймлен, но крайней мере, двумя вогнутыми сферическими зеркалами кольцевой формы, размещенными концентрично центру соответствующего реперного креста, средство крепления каждого реперного креста на противолежащей фотокамерам стенке корпуса с.тримерной камеры снабжено устройством для ориентирования указанных сферических зеркал на центр реперного креста,размещенного в центре между входными зрачками фотокамер, при этом сферические зеркала установлены так, что центры их кривизны оказываются расположенными на линии, соединяющей центр реперного креста, размещенного в центре между входными зрачками фотокамер, с центром соответствующего реперного крестя, размещенного ня противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры, а радиусы указанных сферических зеркал выбраны иэ условия построения изображения реперного крестя, расположенного в центре между входными зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерной камеры. Ня фиг. 1 изображена схема конструкции стримерной камеры; HB фиг. 2элементы конструкции предлагаемого устройства; на фиг. 1 — схема pc п1 р— ной системы.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1 стримерной камеры, размещенные в зазоре эггектромагггита проволочные электроды 2 — 4, выполненные н ви— де рамок, на которые натянуты электропроводящие нити, заднюю стенку 5 корпуса камеры, в которой расположены реперные кресты 6, выполненные из дисков с прорезями и источников 7 света. Объем стримерной камеры фото- 10 графируется посредством объективов 8, при этом в плоскости снимка 9 регистрируется резкое изображение среднего электрода 3 и дефокусированные изображения крайних электродов 2 и 4, и в том числе реперных крестов 6. Кроме того, стримерная камера содержит реперный крест 10, размещенньпг в центре между объективами фотокамер с источником света для его подсветки 11, 20

Реперный крест 6 (фиг. 2) выполнен в виде фигуры вращения со сферическими зеркалами 12 и 13 по переднему плану 14 и на тыльной стороне. Центры кривизны сферических зеркал 1? и 13 находятся в точках 15 и 16, расположенных на прямой, соединяющей центр реперного креста б с центром реперного креста 10. Сферические зеркала

12 и 13 строят изображения реперцого креста 10 в точках 17 и 18, В плоскости фотоснимков 9 в точках 19 и 20 строятся изображени1г реперного креста

6, а в точках 21 и 22 строятся изображения точки 17, т,е, изображения 35 реперного креста 10 в сферическом зеркале 13 и аналогичного в точках 23 и 24 строятся изображения точки 18, т.е. изображения реперного креста 10 в сферическом зеркале 12. Кресты 6, 40 установленные в задней стенке корпуса стримерной камеры 5, имеют тыль— ную поверхность сферической формы с тем, чтобы обеспечить возможность перемещения зеркал 12 и 13 в положение, при котором изображения креста

10 в сферических зеркалах 12 и 13 располагаются на прямой, соединяющей точки реперных крестов 6 и 10 ° Ориентирование изображений реперного креста 10 может быть легко достигнуто и с помощью других более простых конструкций крепления. Сферическая форма опоры выбрана здесь для наглядности технического решения, 55

Реперная трехмерная система стримерной камерьг (фиг. 3) образована посредством еще одного дополнительно1128795

4 го реперного креста в области распо— ложения фотообъективов и кольцевых сферических зеркал, расположенных концентрично около каждого из репер— ных крестов, размещенных на задней стенке корпуса стримерной камеры, На противолежащей фотограмметрическим камерам стенке корпуса стримерной камеры размещены реперные кресты 6, каждый из которых составлен из пластинки с крестообразной щелью, подсвечиваемой источником 7 света и окаймленной, например, двумя кольцевыми сферическими зеркалами 12 и 13, размегценньгми концентричгго ггентра креста 6.

В центре между входными зрачками фотограмметрических камер обьективами

8 размещена также пластинка с крестообразной щелью — реперным крестом 10 и источник света для ее подсветки 11.

Пластинки с крестообразными щелями образуют плоскую двумерную систему реперов, расположенную по заднему плаHó фотографирования, Пластинка с крестообразной щелью реперным крестом

10 и сферические зеркала 12 и 13 кольцевой формы образуют систему реперов, размещенных вблизи мецианной плоскости и переднего плана фотографирования объема стримерной камеры, т.е, вместе с реперными крестами 6 на задней стенке стрггмерггой камерьг эти дополнительные кресты образуют трехмернуго систему реперов, размещенных по всему объему стримерной камеры.

Для определения координат предложенной реперной системы необходимо знать положение сферических зеркал, их центров кривизны и значения радиусов кривизны. Радиусы кривизны сферических зеркал выбираются из условия построения изображения реперного креста, расположенного в центре между входными зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерной камеры. Задача определения этих координат упрощается, если предварительно выставить сферические зер— кала 12 и 13 так, чтобы их центры кривизны оказались на линии, соединяющей центры крестов 6 с центром креста 10. С этой целью каждый реперный крест 6 устанавливается на осно— вании, снабженном устройством для ориентирования, т.е. допускающим регулировку его ориентации относительного реперного креста 10.

Работа стримерной камерьг происходит следующим образом.

i 12879 ) В момент времени, когда через камеру пройдут частицы от ускорителя, которые взаимодействуют в камере с веществом изучаемого типа, система селекции стримерной камеры (триггер) выдает сигнал, по которому в камеру подается импульс электрического поля высокой напряженности, и в точках ионизации газа, произведенной заряженными частицами, возникают стриме- 10 ры, испускающие свет в видимом диапазоне. Свет от стримеров фокусируется на фотопленку и на ней образуется иэображение следов частиц в виде цепочек изображений отдельных стримеров,15

По полученным стереоснимкам таких следов производится восстановление геометрии траекторий заряженных частиц и вычисление. их кинематических характеристик, Одновременно с регист — 20 рацией следов частиц на фотоснимках регистрируются и изображения реперных крестов, которые обеспечивают привязку координат следов частиц к координатной системе магнитного поля и дают возможность учесть ошибки в определении хара ктеpH< тик сгледов чаев тиц. Пля калибровки фотосис темы применяется фотографирование тес:т-объектов. Таким тест-объектом может слу— жить и сама реперная система, если она содержит сравнительно большое число реперов. Важно при калибровке обеспечить хорошую точность измерения координат как самого тест-объекта, так и его изображения на фотоснимках, Последнее условие может быть удовлетворено достижением резкого изображения реперных крестов, т.е. размещением реперных крестов в области резкого изображения, Предлаг аемая стримерная камера обладает трехмерной реперной системой, часть реперньгх крестов которой размещена в области резкой фокусировки фотокамер, при этом в регистрирующий объем не вводятся какие-либо конструктивные элементы, которые могли бы нарушить электрическое поле в ее объеме или затруднить анализ регистрируемых собьггий.

1128795

Редактор О.Филиппова

Техред И.Попович Корректор С.Шекмар

Заказ 1648/3

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4