Устройство для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии

 

изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании короткоживущих элементарных частиц. Цель изобретения - повышение быстродействия при наблюдении следов частиц в ядерной фотоэмульсии за счет устранения операции перефокусировки по глубине. Устройство имеет систем у формирования пучка света, содержаш,ую цилиндрическую линзу. В иммерсионный контакт с ядерной фотоэмульсией введены две рризмы с углом 90° для верхнего и нижнего слоев, чем обеспечивается ленточный пучок света в области пересечения его с фотоэмульсией. Устройство содержит также систему перемешення ядерной фотоэмульсии , микроскоп из объектива и окуляра . Оптическая ось системы формирования света образует острый угол с плоскостью фотоэмульсии, а оптическая ось микроскопа перпендикулярна оси формирования света. 1 ил. (Л со СП ГчЭ 4 СО о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др4 G 01 Т 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4060661/31-25 (22) 22.04.86 (46) 15.11.87. Бюл. № 42 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Л. М. Сороко (53) 539.! .073.7 (088.8) (56) Кулагин С. В. и др. Оптико-механические приборы. — M.: Машиностроение, 1984, с. 5.

Там же, с. 18 — 19. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ

СЛЕДОВ ЧАСТИЦ В ЯДЕРНОИ ФОТОЭМУЛЬСИИ (57) Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании коротко„SU„„1352430 А 1 живущих элементарных частиц. Цепь изобретения — повышение быстродействия при наблюдении следов частиц в ядерной фотоэмульсии за счет устранения операции перефокусировки по глубине. Устройство имеет систему формирования пучка света, содержащую цилиндрическую линзу. В иммерсионный контакт с ядерной фотоэмульсией введены две призмы с углом 90 для верхнего и нижнего слоев, чем обеспечивается ленточный пучок света в области пересечения его с фотоэмульсией. Устройство содержит также систему перемещения ядерной фотоэмульсии, микроскоп из объектива и окуляра. Оптическая ось системы формирования света образует острый угол с плоскостью фотоэмульсии, а оптическая ось микроскопа перпендикулярна оси формирования света. 1 ил.

1352430

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании короткоживущих элементарных частиц.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства при наблюдении следов частиц в ядерной фотоэмульсии путем устранения операции перефокусировки по глубине.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии содержит систему 1 формирования пучка света, собирающую цилиндрическую линзу 2, призму 3 с углом 90 системы формирования пучка света, ядер ую фотоэмульсию 4, призму 5 с углом 90 объектива микроскопа, объектив 6 микроскопа, окуляр 7 микроскопа и систему 8 перемещения ядерной фотоэмульсии.

Лучи света из системы 1 формирования пуска света проходят через собирающую цилиндрическую линзу 2, входят в призму 3 с углом 90 системы формирования пучка света и превращаются в ленточный пучок в области ядерной фотоэмульсии 4. Лучи света, дифрагированные на проявленных зернах серебра в ядерной фотоэмульсии под углами вплоть до 9Л/а {где Л = О,б мкм, а = 0,5 мкм), т. е. до О 1,2 радиан, эффективпо попадают в апертуру микроскопа, проидя через призму 5 с углом 90, которая находится в иммерсионном контакте с ядерной фотоэмульсией 4 и фронтальной линзой объектива 6 микроскопа. При помощи окуляра 7 микроскопа наблюдают увеличенные изображения зерен серебра, которые попали в ленточный пучок света. Г1рямые лучи света входят в призму 5 с углом 90 и далее выходят без преломления в воздух.

Протяженность ленточного пучка света в области пересечения его слоя ядерной фотоэмульсией составляет по длине L = 2 h, где h — толщина слоя ядерной фотоэмульсии. Для h = 0,2 Mlitt Ы0,3 мм. Эта величина K определяет толщину ленточного пучка

hZ = — 1ГЛ(д7, = 6 мкм). Ленточный пучок такой толщины находится в области резкого изображения микроскопа, если числовая апертура А объектива равна 0,4, а разрешение b Х0,8 мкм. B предлагаемом устройстве проблема глубины резкости изображения таким образом снимается.

Устройство для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии работает следующим образом, Включают систему 1 формирования пучка света. Вводят в иммерсионный контакт с верхним слоем ядерной фотоэмульсии призму 3 с углом 90 системы формирования пучка света, призму 5 с углом 90 вводят в иммерсионный контакт с нижним слоем ядерной фотоэмульсии 4 и фронтальной линзой объектива 6 микроскопа. При помощи окуляра 7 микроскопа наводят на фокус увеличенное изображение следов частиц в ленточной освещенной области. При помощи системы 8 перемещения ядерной фотоэмульсии ведут наблюдение следов частиц в различных участках ядерной фотоэмульсии 4.

Юстировку и наводку на фокус проводят только один раз перед началом наблюдений и в процессе просмотра эти операции не повто р я ют.

Орилер. Диаметр пучка света от лазера равен 2 мм. Собирающая цилиндрическая линза 2 имеет фокусное расстояние 20 мм и расположена на расстоянии 20 мм от ядерной фотоэмульсии. Размеры малых граней призмы типа АР— 90 равны 8 X 8мм .

Диаметр фронтальной линзы объектива микроскопа равен 6 мм. Расстояние между объективом и окуляром 250 мм.

В предлагаемом устройстве полностью устранена трудоемкая операция перефокусировки по глубине. Это не только повышает скорость ручного просмотра, но также обеспечивает возможность автоматизации процесса наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии. Особенно высокое быстродейt ствие может быть достигнуто при поиске прямых следов частиц заданной ориентации.

В этом случае ядерную фотоэмульсию ориентируют так, чтобы искомые прямые следы частиц заданной ориентации шли параллельно ленточному пучку света. При попадании такого следа частицы в освещенную область в апертуру объектива микроскопа попадает избыточный дифрагированный свет от 150 зерен серебра, образующих прямой след частицы длиной 0,5 мм. Чтобы получить отношение С/Ш 2:1, можно допустить, что в освегценной области находится около 104 зерен серебра. B реалыюй ядерной фотоэмульсии интенсивность фоновой засветки существенно меньше. Кроме того в устройстве повышено быстродействие процесса наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии. Особенно высокий эффект можно ожидать при наблюдении прямых следов частиц заданной ориентации.

Оценка коэффициента повышения быстродействия для этой задачи.

Пусть V — скорость перемещеиия ядерной фотоэмульсии. Путь, проходимый каждым зерном через ленточную освещенную область, равен К2 лХ, а время пребывания в ленточной освещенной области at = /2 дХ/V.

Частота следования кадров при считывании информации линейкой ПЗС (прибора с зарядовой связью) f =- 10ЗC . Это значит, что д1 f = 1, или Б.дХ/V =- 10 ЗС. Отсюда для ЬZ =- 6.10 мм получают V = 10 мм/с.

Скорость просмотра при ширине ленточной области освещения 0,5 мм составит 5 мм /с

1З з или в 10з раз больше скорости ручного просмотра, равной 4 10 мм /с.

Формула изобретения

Устройство для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии, содержащее систему формирования пучка света, систему перемещения ядерной фотоэмульсии, микроскоп из объектива и окуляра, установленный с возможностью перемещения относительно ядерной фотоэ мул ьси и, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения быстродействия при наблюдении следов частиц в ядерной фотоэмульсии за счет устранения операции перефокусировки по глубине, система формирования пучка света содержит собирающую цилиндрическую линзу и призму с углом 90, микроскоп, а также призму с углом 90, при этом оптическая ось системы формирования пучка света образует острый угол с плоскостью ядерной

5 фотоэмульсии, оптическая ось микроскопа перпендикулярна плоскости симметрии системы формирования пучка света после собирающей цилиндрической линзы, направляющая собирающей цилиндрической линзы параллельна плоскости ядерной фото1О эмульсии и перпендикулярна оптической оси системы формирования пучка света, призма с углом 90 системы формирования пучка света находится в иммерсионном контакте с верхним слоем ядерной фотоэмульсии, а

15 призма с углом 90 микроскопа находится в иммерсионном контакте с нижним слоем ядерной фотоэмульсии и фронтальной линзой объектива микроскопа.

Составитель С. Кондратенко

Редактор Л. Пчолинская Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 5272/46 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

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