Устройство для регистрации координат частиц в дрейфовой камере

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИКООРДИНАТ ЧАСТИЦ В ДРЕЙФОВОЙ КАМЕРЕ с помощью системы многопроволочных электродов и регистрируквдих свет элементов, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема информации о координатах центра тяжести облака электронов на следе частицы, система (чногопроволочных электродов выполнена в виде трех плоских электродов, расположенных на пути дрейфа облака электронов, причем плоскости первого и второго и плоскости первого и третьего электронов образуют острые двухгранные углы с пересекающимися ребрами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 888706 А

3(5D G 01 T 5 12

К ABT0PCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2957582/18-25 (22) 18 ° 07.80 (46) 15. 07. 83. Бюл. Р 26 (72) Б.У.Родионов.и В.Ю,Чепель (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физичес- кий институт (53) 621.387,424(088.8) (56) 1. Ч. J. Haskakov et аl "The

elect,rolumines centing duift chamber

wilh spacial resolution 16 Мп

Nuclear Lustruments and Methods, 158, 1979, 129.

2.G. Charpak еС аl "The seintil—

lating oluift chamber А new tool

for high — accuracy, veryhighrate

pertic1e localization" Nuclear

Lustruments and Methods, 126, 1975, 381 (прототип}. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

КООРДИНАТ ЧАСТИЦ В ДРЕЙФОВОЙ КАМЕРЕ с помощью системы многопроволочных электродов и регистрирующих свет элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения объема информации о координатах центра тяжести облака электронов на следе частицы, система многопроволочных электродов выполнена в виде трех плоских электродов, расположенных на пути дрейфа облака электронов, причем плоскости первого и второго и плоскости первого и третьего электронов образуют острые двухгранные углы с пересекающимися ребрами.

888706

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано для регистрации координат частиц, изучаемых в физике атомного ядра и элементарных частиц, а также в прикладных задачах, связанных с регистрацией частиц и полей излучения, например в ядерной медицине и других областях, где регистрируются координаты отдельных электронных облаков на следах частиц.

Известно устройство для регистрации координат частиц в дрейфовой камере, содержащее регистрирующий свет элемент $1 j.

Однако оно не позволяет получать в объеме одного детектора информацию более чем об одной координате следа частицы.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для регистрации координат частиц в дрейфовой камере с помощью системы многопроволочных электродов и регистрирующих свет элементов.

Устройство представляет собой два параллельных плоских многопроволочных электрода, расположенных в конце дрейфоного промежутка камеры.

Межэлектродныи промежуток находится н поле зрения фотозлектронного умножителя.

К электродам приложены электрические потенциалы таким образом, чтобы обеспечить, но-перных, прохождение части дрейфующих электронов через первый со стороны дреифового промежутка проволочный электрод, а во-вторых — ускорение электронон в межэлектродном промежутке до энергий, достаточных для возбуждения свечения частиц газа, которое регистрируется фотоэлектронным умножителем.

Таким образом, данное устройство позволяет измерять лишь координату частицы вдоль направления электрического поля.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение объема информации о координатах центра тяжести облака электронов на следе частицы, получаемой в объеме одного детектора, Цель достигается тем, что в устройстве для регистрации координат частиц в дрейфовой камере с помощью системы многопроволочных электродов и регистрирующих свет элементов система многопроволочных электродов выполнена в виде трех плоских электродов, расположенных на пути дрейфа облака электронов, причем плоскости первого и второго и плоскости первого и третьего электродов образуют острые двугранные углы с пересекающимися ребрами.

На фиг. 1 представлено устройство для регистрации кооординат центра тяжести облака электронов, возникающего н дрейфовом объеме камеры; на фиг. 2 — возникающая на

5 выходе устройства временная последовательность электрических импульсов, несущая информацию о трех кооординатах центра электронного облака. ð Устройство состоит из трех многопроволочных электродов 1,2,3 и Фотоэлектронного умножителя 4.

Многопронолочные электроды выполнены в виде плоских рамок, на которые натянуты проволочки из проводящего электрический ток материала диаметром 20-100 мкм. Электроды расположены в конце дрейфового промежутка так, что плоскость э IeI.трода 2 образует с плоскостью электрода 1 угол 0 (М (90 в направх енин Х, а полость электрода 3 образует с плоскостью электрода 1 угол 0 (9 (90 в направлении Y фотоэлектронный умножитель расположен так, что в поле его зрения попадают все три электрода.

Электрод 1 заземляют, а к электродам 2 ц 3 прикладывают электриЗр ческие потенци-лы 02 и 0з соотнетстнеHHQ причем 0 ) 02 ) О.

Пусть в момент времени дB дсейфовом объеме камеры под действием излучения возникло облако электро/ нов,например, на следе фотоэлектрона ), Под действием электрического поля облако дрейфует к электроду 1 и н момент времени 1 достига1 ет eI"o. Вследствие увеличения

4р энергии электронов в "ильном неоднородном электрическом поле вблизи проволочек электрода 1 происходит возбуждение частиц газа и в момент вре::QHH c„возникает световая(электролюминесцентная ) вспышка, которая регистрируется фотоэлектронным умножителек1. Часть первоначально дрейфовавших электронов проходит сквозь электрод 1 и продолжает дрейф к электроду 2. Вблизи проволочек электрода 2 электроны возбуждают вторую электролюминесцентную вспышку в момент времени t> . Третья вспышка света возникает в момент достижения электронами электрода

3 — 1, Таким образом, информация о координатах Х, К и / места возникновения электронного облака на выходе фотоэлектрнного умножителя представляется последовательностю

60 трех импульсон тока, причем, если скорость дрейфа электронов в пределах изменения напряженности электрического поля между электродами 1 и 2 и между электродами 2 и. 3 постоанна (это достигается

888706

Составитель И. Авчиев

Техред H.Метелева Корректор

Редактор О. Юркова

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6506/2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 введением в газ специальных добаВок 1р то 7 Q (ф — 1

1 1 О) г

X=g

< (э )i

% где 0„ — скорость дрейфа электронов в однородном электрическом поле Е„;

0 и .U3 — скорости дрейфа электронов г в неоднородных электрических полях (и Р соответ2 ственно.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить объем информации о координатах электронного облака в дрейфовой камере с электролюминесцентным объемом информации в 3 раза. Устройство позволяет регистрировать координаты электрон:ого облака в двухфазном дрейфовом детекторе — эмиссионной камере. При этом излучение, например, гамма-кванты поглощаются в конденсированном веществе, а координаты образующихся электронных облаков регистрируются в газе (после эмиссии электронов в газ) предлагаемым устройством.

Плоские многопроволочные электро-,, ды в предлагаемом устройстве могут быть заменены на многопроволочные электроды произвольной формы, например цилиндрической, а фотоэлектронный умножитель — на любой другой светочувствительный элемент.