Фотографический черенковский детектор
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
8 а ОPCNOkhV CIHQKTRAhCVSY (11» 594471 (51} М, Кл.
Я 01 Т l/22 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11 ° 76 (21)2422065/18-2 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Мииистроа СССР по делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.78. Бюллетень¹ 7 (45) Дата опубликования описания 16.02.78 (53) УДK 539.1.074.4 (088.8 ) (72) Автор изобретения
В. П. Зрелов (71) Заявитель
Объединенный институт ядерных исследований (54) ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ЧЕРЕНКОВСКИЙ ДЕТЕКТОР
Изобретение относится к технике физического эксперимента в физике высоких энергий и космических лучей, и может быть использовано в качестве-устройства для исследования состава космических лучей в области ядер с высоким порогом и экспериментов по поиску магнитных зарядов.
Для измерения характеристик излучений известно применение пленочных дозаметров (lj, Однако они требуют сложной обработки ð после облучения.
Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее радиатор
Вавилова-Черенкова, в котором для определения скоростей релятивистски ядер ис- 15 пользуется фотографический двухслойный детектор (2 1 . Один слой представляет собой прозрачную плоско-параллельную пластинку-радиатор толщиной 100 мкм, а второй высокочувствительный фотослой, на- 20 ходящийся в оптическом контакте с радиатором.
При прохождении через радиатор релятивистского ядра со скоростью P >ZC, где д. — показатель преломлении, в нем воэ- 25 никает конус излучения Вавилова-Черенкова, который регистрируется в фотослое и по диаметру пятна изображения определяется скорость частицы.
Однако этот детектор отличается высоким порогом регистрации ядер по их заряду Ь ; для регистрации конуса излучения от одной частицы требуется предельная чувствительфотонов ность фотослоя ("ъ 10 ); ввиду мкм того, что плотность энергии черенковского излучения, попавшего на фотосО ой, обратно пропорциональна расстоянию от точки входа частицы в фотослой, невозможно по углу излучения измерить ее скорость; без привлечения косвенных данных по распределению плотности излучения в фотослое невозможно определить угол входа частицьк невозможно определить заряц частицы, так как плотность излучения ((R) » в пятне является функцией не только 2< и R,но Q, что следует из формулы
ЛЕ и Sill ВИЛ Л ) Орг
Э И)
2р g Л смз
1 а
594471
11елью изобретения является понижение гГорога регистрации релятивистских ядер по
2 и повышение точности определения их заряда, скорости и направления.
Достигается это тем, что в нем радиа5 тор детектора выполнен в виде линзового растра, а фотослой помещен в фокальной плоскости фокусирующих элементов растра., Изобретение поясняется чертежом. Проз, рачный радиатор 1 черенковского изпучения выполнен в виде линзового растра с.фоку» сирующим элементом, в фокальной плоскости которых размещен фотослой 2. Между фотослоем и основой 3 нанесен противоре- . ольный слой 4. Поляризационный фильтр 5 15 вводится для экспериментов по поиску магнитного заряда (.
В этом случае при нормальном входе в радиатор частицы с зарядом Ь и скоростью
Я выше порога возникновения излучения, 20
1 последнее будет сфокусировано линзой в кольцо с радиусом 1 = f 1Я 8 { $ - фокусное расстояние линз растра).
Ширина размытия кольца будет определяться в основном дисперсией материала 25 растра, а плотность излучения в кольце составит кЕ + (>1+ АД 3 (}В{ ЩГЦй ю
2Ë2 Ая faa У()
1 я 30 где Х1, 1 — границы регистрируемого диапазона длин волн;
П вЂ” показатель преломления радиатора;
С вЂ” постоянная Коши в формуле З5
С для зависимости n(A)na+> i и — толщина линзового растра.
Отношение плотностей излучения для детектора с фокусировкой и без нее определяет.ся величиной 40
p,,„ (X) sin 9 сии)Ю
hnf <
Например, при 8 =46, f КИ.1 К
Для полиметилметакрилата в диапазоне длин волн от >g =300 нм до Ау,=700 нм (6т1й 4.10 2 ) величина К =*20.
Таким образом, использование в качестве радиатора линзового растра позволяет применять либо более низкую чувствительность фотослоя, чем в известном детекторе", либо понизить пЬрог регистрации ядер по Й в
lfK раэ (т.е. до Е " 20).:Резкая граница кольца позволяет определить по его диаметру скорость частицы, а при наклонном падении угол входа 8 частицы в радяатор по расположению частей конуса излучения в различных линзах растра.
Замеряя Я: ., при известных 9, h u f согласно формуле (2), можно определить заряд частицы У .
Кроме этого, детектор с фокусировкой позволяет более достоверно вести и экспе римент по поиску монополя Дирака, если между растром и фотослоем ввести пленочный поляроид, то распределение плотности излучения от магнитного Д и электри ческого е зарядов будет иметь различный характер, как это видно из чертежа (P -растра. Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе: 1. Патент Нидерландов No 146295, кл G.01 Т 1/08, 16.06.78. 2. E. K. Skhk et а3 РЕць Ru 9. v 7.К И 1973, р. 3220. Составитель В. Макаров Редактор Е. Гончар Техред A. латырев Корректор A. Власенко Заказ 880/54 Тираж 702 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб...д 4/5 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
