Способ определения соотношениямежду пробегом и энергиейзаряженных частиц

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«> 4I0346 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 01.11.71 (21) 1709987!26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05.01.74. Бюллетень «¹ 1 (51) М. Кл. G Ol t 1,:00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.8 (088.8) Дата опубликования описания 19.08.74 (72) Авторы изобретения

В. В. Авдейчиков и В. Л, Михеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЯ

МЕЖДУ ПРОБЕГОМ И ЭНЕРГИЕЙ

ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к экспери}ментальной ядерной физике. Способ может быть применен в лаоораториях, занимающихся ускорением тяжелых ионов, изучением механиз,ма взаимодействия ионов с ядрами и веществом .и т. д., всюду, где,необходимо з нание точного соотношения между пробегом и энергией ноно в в .веществе.

Известный способ определения соотношения между пробегом и энергией заряженных частиц состоит в следующем: между источ нико1м моноэне}ргичпых частиц и детектором, измеряющим их энергию и интенсивность,,помещают поглотители из вещества, пробег в котором требуется измерить.

Последовательно наращивают слой (заранее определенный) поглотителя до тех пор, пока не будет достигнут порот чувствительности детектора, измеряющего остаточную энергию.

Экстраполяцией полученного значения толщины поглотителя .к нулевой остаточной энвргип частиц в детекторе получают средний пробег частиц в поглотителе, Так им методом получены все,имеющиеся до сих пор соотноопения между пробегом и энергией частиц с ма ссой ,от протона и выше.

При использова}нии известного способа необходимо плавно изменять толщину наглотителя, особенно волизи нулевой остаточной энергии, фиксируемой детектором, что удобно лишь для газовых поглотителей При тяжелык заряженных частицах зарядом z ),) 1,,прооеги которых в веществе малы, так как удельная ионизация dEjdX = mz-, экстраполяция к нулевой энергии неточна. Это связано с невозможностью точного определения малых энергий тяжелых заряженных частиц ,и довольно далекой экстраполяцией ввиду большой дисперсии тяжелых заряженных ча}î .стиц в веществе для энергий, соответствующих концу пробега. Большая неточность возникает и из-за множества возеножных зарядовых состояний элементов с z)) 1 при малых энертий ионов, когда, измерения вьвполняют с помощью магнитных анализаторов для ,более точного о}пределен1ия энергии первиччого иона. Точность определения соотношения пробег — энергия составляет несколько процентов и ухудшается с увеличением массы и

Цель изобретения — повыше1ние точности заряда ионов. определения соотношения между пробегом и энергией заряженных частиц.

Новизна, предлагаемого способа состоит в

25: измерении энергии ионов в момент изменения .а}мп.титудного разрешения при переходе от частичного поглощения энергии ионов к пол, ному поглощению в втоглотителе, выполненном как детектор типа дЕ/dX.

ЗО Сущность способа:

410346

Предмет изобретения

Составитель В. Прорвич

Текред Т. Курилко

Редактор В. Федотов

Корректор А. Васильева

Заказ 995/186 Изд. ¹ 385 Тира>к 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министроз СССР по делам изобретений и открытий

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пре.:. «.Патенг:

1) Вместо плавного изменения толщины поглотителя предлагается .плавное изменение энергии частиц, например, путем изменения

МаГНИтНОГО ПОЛЯ В МаГНИтиогп аиаЛИЗатО РЕ частиц, или па п1ряжения на эле кпростатическом генераторе-ускорителе заряженных частиц.

2) Вместо регистрации небольшой части ,остаточной энергии частицы, проходящей через поглотитель, предлагается измерение основной доли энергии в,поглотителе, выполненном как детектор пипа dE/dX, 3) Вместо экстраполяции остаточной "-пергии к нулевому остаточному пробегу в детекто ре предлагается определение с|разу среднего пробега для энергии, соответствующей из;менению амплитудного разрешения детектора типа с/Е/с/Х в момент совпадения среднего пробега, иона с толщиной детектора. Резкое изменение (улучшение) амплитудного разрепчения детектора dE/dX обязано то му, что изза частичных энергетических потерь дисперсия энергии иона в случае его прохождения через детектор оущественно хуже, чем в случае его полного поглощения, когда пробег иона совпадает с толщиной детектора. По этой же причине можно ожидать, что, благодаря увеличению дисперсии энергетических потерь иона с увеличением z повысится точ ность определения момента перехода в дис персии от частичного поглощения (прохождезпие иона через детектор) к полно му, и зна чит и точность определения соотно1шения между пробегом и энергией.

Использование данного с пособа определения соотношения между пробегом и энергией обеспечи,вает:

1) Возможность определения соотношения между .пробегом и энергией иоíoiB непосредственно из эксперимента без экстраполяций и вне зависимостями от свойсгв детектора к ре1О гистрации низкоэнергичных ионов.

2) Точность предлагаемого метода выше, чем точность существующего, m, в очротивоположность ему, повышается с увеличение«м заряда и массы ионов. Это обстоятельство

15 важно в связи с развитием в последние годы техник и ускорения очень тяжелых (вплоть до урана) ионов.

3) Д иффере н ц и рование завис1имости дисперсии иона от энергии (ил|и магнитной жест о кости) дает непосредственно значение дисперсии пробега иона в веществе, Способ определения соотношения между .пробего м и энерпией заряженных ча стнц, отличающийся тем, что, с целью повышения точ ности, измеряют энергию ионо1в в момент изменения амплитудного разрешения при переходе от часпичного поглощения энергии ионов к полному поглощению в поглотителе, вьнполвенном как детектор пикапа dE/dX.