Способ трековой регистрации заряженных частиц

 

(61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Явйвл@но 190477(Я) 2476084/18-25

@ при<оедииеии@м звйвки ЭЙ (23) Йриоритет (43) Опубликовано 25,0978.Бюллетень И 35 (45) Дат@ оп блииовэния описииии 080878 (51) М. Кл.

Q 11 T 5/12

Государственный комитет

Совета Мнинетров СССР по делам изобретений и открытий (З) УДЫ 539.1.

° 074.27(088 ° 8) A.Ô,Писарев (7 1) Яййвнт@ль Обьедин@нный институт. ядерных исследований (54) сносов трекОВОИ регистрлции зАряженных

ЧАСТИЦ

Изобретение относится к методам трековой. регистрации заряженных частвц

В среде и может быть испольэовачо в экспериментальной ядерной физике.

Известен способ:регистрации следов заряженных частиц в рабочей среде де-, тектора путем наложения на электроды постоянного электрического поля (11.

Однако при использовании внешнего:

Постоянного поля с напряженностью, Превышающей Пробойное напряжений рабочей среды, в детекторе возникают ложные электрические разряды, не связанные с прохождением частиц.

Наиболее близким техническим реше."

-Вием к изобретению является способ трековой регистрации заряженных частиц в детекторах путем наложения высо.

Коволътного электрического поля в газообразных средах (2), При этом способе снижается эффективность регистрации частиц в плотных средах, а в случае использования жид ких сред этот способ прекращается.

Целью изобретения является повышение эффективности регистрации часм тиц в детекторах с плотной средой и расширение класса рабочих сред, используеьйх в детекторах.

Достигается это тем, что напряженность внешнего поля Е,, накладываемого на электродый, л е житт в диапазоне значений 1,5 ° 10 д g Е„ (Ео4 Ек, а ! рабочую среду и материал для катодиого электрода выбирают из условия 2 где Ен - напряженность поля пробоя среды1 t;Kg -подвижность ионов и электронов в средеу

П -средняя плотность зарядов в начальном трекет P< -потенциал ионизации атомов рабочей среды;

Р -работа выхода электронов из катодного электрода в рабочую среду, при этом очищающее поле. и рабочий импульс подают на электроды одной полярности.

В момент прохождения частицы в плотной среде в треке возникает ко .лонка из положительных и отрицатель ных зарядов, образующих плазму. Заряды под действием внешнего поля смешаются, плазменная колонка становит-, ся униполярной и непосредственно:y . поверхности катода формируется ска= чок потенциала. Для величины Ев, на. ходящейся в укаэанном диапазоне зна- чений, напряженность поля в потенци альном скачке становится значительна выше поля Е . Под действием первичных положительных ионов в треке и высокой напряженности поля в скачке потенциала, превышающей пробойное напряжение" 5

Ея, с поверхности катода в рабочую среду инжектируются электроны, кото рые сразу попадают в электрическое поле скачка и размножаются, 9 этом процессе автоматически локализуется 10 место выхода электронов иэ катода в рабочую среду s треках, а также Происходит самоподдержаине процесса инжекг ции электронов и их размножение s noIле потенциального скачкае

Пример, Требуемое условие ф - gg3 pQ Mo®Ho удовлетворить выбрав, например, в качестве материала для катодиого электрода алюминий, имеющий Я "4,24, а в качестве рабочей среды - жидкий азсср, для котозрого 5 .15,51 да @ а2 -10 жэ 3 10 в/см.

В следе заряженной частицы э жидком азоте образуется. плазменная кол оика сплотно,стью зарядов А " "ф где hе": число зарядов в треке на одном ашанти метре пути частицы и 3 начальное поПеречное сечение трека. Обзорно величй. на и, " 10 см и У 10 см поэтому

Р -10 см . Отсюда следует, что вели, чина внешнего роля должна,леживать в диапазоне 3 10.в/см 4 E©4. 3 10 в/см.

При этом, как показывают расчеты, нап" ряженность поля в треке в прикатодном слое достигает величины 6 Е, т.е, существенно выше пробивного значения для азота. В таком детекторе электроны, выходящие иэ катода в азот под действием положительных ионов в треке, попадают в сильное прикатодное поле и интенсивно размножаются. Коэф- фициент размножения электронов может регулироваться путем изменения напряженности внешнего поля в пределах указанного диапазона и изменения длительности его действия.

Использование предлагаемого способа трековой регистрации заряженных частиц позволяет повысить эффективность регистрации частиц з плотных средах и расширить класс веществ для использования в детекторах.

Формула изобретения

Способ трекоэой регистрации заря- женных частиц э детекторах путем нала" жения,на электроды высоковольтного электрического поля, о T л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повыше-; ния эффективности, регистрации частиц . в .плотной среде, напряженность внешнего поля Е, накладываемого иа электроды, решит в диапазоне значений

1 5 10 ц /Х Eg 4 Еу4 Ек, а рабочую среду и материал для катодного электрода выбирают из мсловияТ(" @Му. где Ч 1 - потенциал иониэации атомой абачей .среды, ф= работа выхода элеКтронов иэ катодиого электрода в уабо чую среду, Eg — напряженность поля пробоя среды, К, К - подвижность ионов и электронов в среде, A - .сред!ваяя плотность зарядов в начальном треке, .при этом очищающее поле и рабр юий импульс подают на электроды одной полярности.

Источники информации, принятые ar, внимание при экспертизе:

1. Дайон И.И. и др., Искровые ка,Меры, Атомнэдат, 1967 с. 9.

2. Писарев A.Ф. и др., ЖЭТФ, т. 6I3, О. 1562, 1972.

Составитель Ю.Алешин редактор E.Гончар Техред,Н. Вабурка Кооректорй Веселовская

Заказ 5394/38 Тираж 702 Подписное цниипи Государственного комитета Совета Министров ссср по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра акая наб. . 4 5

P" с 8

Филиал ППП Патент, г.; Ужгород, ул. ПрОектная, 4