Способ изготовления пневматического радиатора вторичного излучения

 

Использование: физика высоких энергий, в частности получение рентгеновского переходного излучения (РПИ). Сущность изобретения: под определенным давлением через герметичные мешки пропускают газ, создают упругие слои газа, придающие радиатору строгую периодичность. Положительный эффект: создание радиаторов любых необходимых размеров, простота изготовления, точная установка зазора между пленками, возможность оперативного изменения величины зазора. 1 ил.

Изобретение относится к физике высоких энергий, в частности к получению рентгеновского переходного излучения (РПИ) от релятивистских частиц. Это излучение используется для сепарации элементарных частиц по массам, а также измерения их энергий.

Известны способы создания регулярных радиаторов РПИ в виде набора m тонких плоских слоев вещества (например, пленка из полиэтилена, полипропилена и т. д. ) толщиной a, расположенных с зазором b, задаваемым сетками, расположенными между слоями [1] . Причем обычно m ≃ (100 + 200), a ≃ (10 + 40) мкм, b ≃ (200 + 1000) мкм.

Известны также способы создания нерегулярных (хаотических) радиаторов РПИ (например, пенопласт, гранулы, волокна), характеризующиеся средними значениями и и отклонениями от них Δ a и Δ b [2] .

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ построения радиаторов РПИ на основе m прокладок толщиной b, на которые натянуты слои вещества толщиной a [3] .

Слои с прокладками, надетыми на стержни, растягиваются с помощью пружин в противоположных направлениях. Кроме того, слои пленок делаются рифлеными, так как процедура растягивания пленок не компенсирует действия электростатических сил. При этом слои сдвигаются относительно друг друга во избежание совпадения рифленого рисунка.

Недостатками этого способа являются сложность изготовления, отсутствие строгой периодичности радиатора из-за частичного соприкосновения пленок, что уменьшает выход переходного излучения.

Целью изобретения является задание и последующее сохранение требуемого зазора между пленками за счет создания упругих слоев газа в герметичных мешках.

Цель достигается тем, что в известном способе изготовления радиатора вторичного излучения, заключающемся в создании зазора между пленками, под определенным давлением в герметичных мешках пропускают газ, создают упругие слои, придающие радиатору строгую периодичность, не требующую контроля и позволяющие оперативно изменять зазор b, что делает радиатор динамическим.

Число зазоров m в радиаторе равно числу мешков. Величина зазора b автоматически выставляется равной b= l/m-2aʹ , где a' - толщина мешка, а толщина слоя a = 2a'. Полная толщина l радиатора задается двумя сетками, натянутыми на раму, внутри которой помещен радиатор.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в качестве пленки применяются герметичные мешки, через которые пропускают газ. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже схематически изображен радиатор, составленный из индивидуальных мешков.

Радиатор включает мешки 1, штуцеры 2, ограничительные сетки 3, трубопроводы 4 и жидкостный затвор 5. На входе задатчика 6 расхода устанавливается давление 5 + 6 атм. С помощью задатчика 6 расхода устанавливается минимальный расход газа, наблюдаемый по пузырям в затворе. Давление газа в радиаторе определяется гидродинамическим сопротивлением системы и глубиной патрубка в жидкости затвора. Под действием давления газа радиатор "раскрывается" на полную ширину l, определяемую расстоянием между сетками 3.

Предложенное техническое решение реализуется следующим образом. На дюралюминивую раму размерами 5 х 80 х 100 см с одной ее стороны натягивается нейлоновая сеть размером ячейки 5 х 5 см², и внутрь рамы закладывается стопка из 16 тонкостенных полиэтиленовых мешков с размерами 70 х 90 см², каждый из которых имеет входной и выходной штуцеры, которые подключаются по 16 к соответствующим трубопроводам. Затем с другой стороны рамы также натягивается нейлоновая сеть.

Задатчиком расхода во входной трубопровод посылается газ - гелий для уменьшения поглощения РПИ между слоями, и система мешков под действием давления раскрывается до упора в нейлоновые сети. Сила давления на эти сети может быть сделана достаточно малой, чтобы внешние поверхности радиатора оставались практически плоскими.

При ширине рамы l = 5 см и m = 16 мешках с толщиной стенки a = 20 мкм зазор между соседними пленками равен b≃3,1 мм.

Использование предлагаемого способа позволяет создавать периодические радиаторы рентгеновского переходного излучения любых практических размеров со строгой и заранее заданной периодичностью и способностью оперативного изменения зазора между слоями.

Способ отличается простотой реализации, обеспечиваемой также и тем, что плоские мешки, например из полиэтилена, выпускаются промышленностью в виде рулонов. (56) 1. Erretde et al. A High Rate TRP for Particle Identification in Hadron Beam. FERMILAB-Conf. -89 (170-E/E 769).

2. Авторское свидетельство СССР N 304532, кл. G 01 T 1/00, 1970.

3. Barr G. P. et al/ A Ladge Area Transition Radiation Detector. - Geneva - 1990, Preprint CERN - EP, 190-62.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО РАДИАТОРА ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, заключающийся в создании зазора между пленками, отличающийся тем, что, с целью задания и последующего сохранения требуемого зазора между пленками, в герметичных мешках из пленки создают упругие слои газа путем пропускания через эти мешки газа под определенным давлением.

РИСУНКИ

Рисунок 1