Способ исследования актов взаимодействия заряженных частиц с веществом по их следам в пузырьковых камерах

 

С ма Советских

Сюциаямстиифсяи»

Раслубпми

< 630991 (61) Дополнительное к авт. свил-ву а (51} М. Кл.

G 01 Т 5/06 (22) ЗаявлЕно 08.02.77 (21) 2451304/18-25 л с присоединением заявки №

Гаяударатввяний намятят

СССР яя данам нзобретвння и яттярытня (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.79. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06.79 (53) УДК

539.1,074 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. В. Козубский и М. М. Русинов

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ АКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ С ВЕЩЕСТВОМ ПО ИХ СЛЕДАМ

В ПУЗЫРЬКОВЫХ КАМЕРАХ

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано в научных исследованиях в физике высоких энергий с применением, например, пузырьковых камер для регистрации следов зараженных частиц. 5

Известен способ изучения актов взаимодействия элементарных частиц с веществом посредством регистрации следов частиц, например, в камерах Вильсона, диффузионных и пузырьковых камерах (1), (2) и (3). Этот способ базируется на фотографировании следов посредством нескольких фотокамер н визуальном просмотре снимков. Визуальный просмотр снимков производится по увеличенным плоским изображениям отдельных проекций стереоснимка

ha так называемых просмотровых столах, при этом просмотр следов ведется по направлению полета пучковых частиц (базис наблюдения перпендикулярен направлению полета пучковых частиц).

Известен также просмотр событий по их стереомодели, который является более информативным. Однако, стереоскопический просмотр снимков с пузырьковых камер не получил широкого распространения, поскольку снимки с пузырьковых камер не удовлетворяют физиологическим условиям создания стереомодели ввиду больших значений разности параллаксов на них для точек переднего н заднего планов фотографирования. Разность параллаксов определяется следующим выражением

Э - „дН

66P P„.„...„), Ю где На — расстояние от фотокамеры до переднего плана фотографирования;

ЬН вЂ” глубина фотографируемого объема;

 — базис стереосъемки — расстояние между осями фотокамер;

Ек — фокусное расстояние фотокамер для случая, когда оси фотокамер параллельны между собой (наиболее распространенная схема стереосъемки) .

При естественном наблюдении пространственные предметы воспринимаются объемными н четкими при условии, что физиологический параллакс их не превышает 0,4 мм. Это условие

630991

15 где  — базис съемки;

0 — угол между базисом съемки и перпеццикуляром к направлению полета пучковых частиц;

ЬН вЂ” глубины фотографируемого объема; приводит к тому, что при рассматривании снимков с расстояния наилучшего зрения допустимая разность продольных (параллельно базису глаз) параллаксов точек на снимках не должна превышать 6 мм, а в случае применения стереоскопа с увеличением M — б/М мм.

Таким образом, создание стереомодели следов в пузырьковой камере возможно при условии, что параметры системы фотографирования этой пузырьковой камеры удовлетворяют 1о условию дг = c. MM (г) В дН

Нд{Ы,+ дН) где М вЂ” увеличение стереоскопа.

В основание вывода формулы (2) положено условие параллельности базиса наблюдения базису фотографирования.

Из формулы (2) вытекает, что необходимые для создания стереомодели значение ЬР можно получить снижая значения В (базис стереосъемки), Ы1 (глубина фотографируемого объема) и Ек/Но (масштаб фотографирования), что влечет за собой снижение точности и эффективности пузырьковой камеры.

Таким образом, условия создания стереомодели противоречат требованиям повышения точности и эффективности.

Ближайшим техническим решением является способ исследования актов взаимодействия заряженных частиц с веществом по их следам, например, в пузырьковых камерах, включающий стереоскопическое фотографирование следов частиц и просмотр полученных стереоснимков в стереоскопе L4J. В этом способе с целью - снижения разности параллаксов применено анаморфирование изображений в направлении базиса съемки.

Однако, из-за небольших значений допустимого коэффициента анаморфирования эффектив- 40 ного снижения разности параллаксов по этому способу получить нельзя.

Цель изобретения — повышение эффективности способа путем расширения диапазона применения стереомодели при просмотре снимков, 45

Указанная цель достигается TGM, что фотографирование следов производят при ориентировании съемочного базиса под углом относительно направления полета пучковых частиц, определяемым из условия 50

3 Соз(а).аН У М

К

Н (Н +ьН)

0 0

Не — расстояние до переднего плана фотографирования от фотокамеры;

FK — фокусное расстояние фотокамер;

M — увеличение в стереоскопе, а при просмотре снимков в стереоскопе с увеличением М производят выборку вертикального параллакса точек на снимках и устанавливают соответствующие точки изображений на стереопарах на линии, параллельной базису наблюдения (базису глаз) .

Таким образом, предлагается отказ от условия параллельности базисов съемки и наблюдения для случая съемки следов с тем, чтобы выйти из противоречия между условием создания стереомодели и требованиями на повышение точности и эффективности пузырьковой камеры.

Сущность предлагаемого способа состоит в в следующем. Снимки с пузырьковых камер с темнопольным освещением не имеют фона и иэображение следа на них это дорожка пятен. Эти пятна, определяемые кружком размытия и дифракцией, имеют практически одинаковые размеры и форму. Эта особенность изображения следов дает возможность создать стереомодель и в том случае, когда базис фотографирования непараллелен базису наблюдения и расположен под углом. В этом случае точки изображения будут иметь не только продольные параллаксы (параллельно базису газа), но и вертикальные (перпендикулярные базису глаз).

Для создания стереомодели необходимо устранить вертикальные параллаксы точек изображения, что можно сделать простым перемещением одноГо снимка относительно другого.

При этом пятна на стереопаре снимков, являющиеся "изображением" одного пузырька окажутся на параллельной базису глаз линии.

Стереомодель, созданная таким образом, не будет ортоскопичной, т.е. подобной той, которая была сфотографирована. Но при визуальном обзоре стереомодели следов частиц в пузырьковой камере более важным, чем геометрическое подобие, является хорошее разрешение деталей в изображении следов с тем, чтобы, например, не потерять тот или иной след или не перепутать один след с другим.

Возможно, что при устранении вертикальных параллаксов путем смещения одного снимка стереопары относительно другого нельзя добиться полного устранения этих параллаксов по всему полю зрения (разномасштабность изображений). В этом случае задача может быть решена введением различных увеличений для каждого из снимков одной,стереопары, при этом слегка различающихся, ибо в этом случае речь чдет об устранении дисторсии.

63099 1

6 дели над плоскими изображениями, так как создает возможность расширить сферу (область, диапазон) использования стереомодели при просмотре.

Формула изобретения тель В. Дрыгин

И, Асталош Корректор E. Лукач

Заказ 3697/52 Тираж 696 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. ул. Проектная, 4

Так как объектом измерения являются ко ординаты точки следа, т.е. координаты пятна на снимке — изображения точки следа, то для точности измерения ее глубинной координаты будет иметь значение, отношение базиса съемки. к высоте съемки и не будет иметь значение ориентация базиса стереосъемки к направлению пучковых частиц, так как величина базиса съемки согласно данному решению поставленной задачи остается неизменной, в то же время для создания стереомодели следов будет играть роль величина проекции базиса стереосъемки на базис наблюдения, т.е. В cos (а), где а — угол между базисами съемки и наблюдения. 15

Подбором величины этого угла а можно добиться выполнения условия (3) и тем самым обеспечить выполнение условия для создания стереомодели следов в объеме пузь1рьковой камеры. го

Очевидно, что пластика стереомодели в случае а 4 О будет иной, чем в случае а = О, но зато в этом случае(афО) сохраняется возможность создания стереомодели без ущерба для эффективности камеры и точности измерений в ней.

Следует заметить, что стереосъемка в пузырьковых камерах производится как правило тремя фотокамерами. Это дает возможность расположить три фотокамеры таким образом, что одна пара камер будет ориентирована перпенди- ЗО кулярно к направлению пучковых частиц, а другая — под углом а, определяемым условием (3), т.е. условием создания стереомодели.

Преимущество данного решения поставленной задачи сводится к тому, что без измене- 35 ния основных параметров системы фотографирования пузырьковой камеры, таких как масштаб изображения, фокусное расстояние фотокамер, высота фотографирования, базис стереосъемки, и только путем изменения ориентации 40 базисов съемки относительно направления пучковых частиц в фотографируемом объеме пузырьковой камеры оказывается возможным создание стереомодели фотографируемого объекта и применение его при визуальном просмот 4s ре зарегистрированных событий, что в свою очередь может только содействовать повышению эффективности данного способа изучения благодаря информативному превосходству стереомосп

Состави

Редактор E. Месропова Техред

Способ исследования актов взаимодействия заряженных частиц с веществом по их следам в пузырьковых камерах, включающий стереоскопическое фотографирование следов частиц и просмотр полученных стереоснимков в стереоскопе, отличающийся тем,что, с целью повышения эффективности способа путем расширения диапазона применения стереомодели при просмотре снимков, фотографирование следов производит при ориентировании съемочного базиса под углом относительно направления полета частиц, определяемым иэ условия

Ъ

К (Я (- д,н ) 4 э1 1ь1 1. где  — базис стереосъемки;

Но — расстояние от фотокамер до переднего плана фотографирования; Н вЂ” глубина фотографируемого объема;

FK — фокусное расстояние фотокамер; а — угол между базисом ст реосъемки и перпендикуляром к направлению полета пучковых частиц:

М вЂ” увеличение в стереоскопе, причем полученные стереопары снимков сдвигают в стереоскопе одну относительно другой на величину, устраняющую вертикальный параллакс стереопары изображения следов ка этих снимках относительно базиса наблюдения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лас Гупта Н. и Гош С. Камера Вильсона и ее применения в физике. М., ИЛ, 1947.

2. Вильсон Дж. Камера Вильсона, М., ИЛ, 1954.

3. Александров Ю. А. и др. Пуэырьковые камеры, М., Атомиздат, 1963.

4. Авторское свидетельство СССР М 337750, кл. G 01 Т 5/06, 1971.