Стримерная камера

 

1. СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА, содержащая трекочувствительиый объем с рабочим газом, генератор высоковольтных импульсов и фрторегистрирующую аппаратуру, отличающаяся тем, что, с целью повышеяяя яркости свечения следов и улуч шения разрешающей способности камеры , в качестве рабочего газа использован азот с добавкой паров углеводородов. 2. Стримерная камера по п. 1, отличающаяся тем, что, в качестве добавки использованы пары диэтилового эфира в количестве от ,: 0,1% объема до насыщения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (1И

31 Р G 01 Т 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

1 л . т- . -. .

В 1 ф

Q ч;(„., . ф.; " Мак

У С

° °

Мю (21) 3213760/18-25 (22) 05. 12.80 (46) 23.04.84, Бюл. и 15 (72) А.Т.Матюшин и В.Т.Матюшнн (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 621.387.424 (088.8) (56) 1. Дайон М.И., Долгошин Б.А. и др. Искровая камера. Атомиэдат, 1966, с. 63.

2. Варденга Г.л., Володин В.Д., Глаголева Н.С. и др. Двухметровая стримерная камера для исследований в области релятивистской ядерной физики. Препринт ОИЯИ Р13-9315, Дубна, 1975 (прототип).

У (54)($7) 1. СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА, co-» держащая трекочувствительный объем с рабочим газом, генератор высоковольтных импульсов и фрторегистрирующую аппаратуру, î v л и ч à ющ а я с я тем, что, с целью новышеяия яркости свечения следов и улуч шения разрешающей способности камеры, в качестве рабочего газа использован азот с добавкой паров углеводородов.

2. Стримерная камера по п. отличающаяся тем, что, s качестве добавки использованы пары диэтилового эфира в количестве от

0,1Ж объема до насыщения.

В качестве рабочего газа обычно используются неон, гелий и их смеси. До настоящего времени неоновая или неон-гелиевая стримерные

35 камеры находят широкое применение, так как именно в этих камерах получается лучшая локализация треков.

Недостатком этих камер является невысокая яркость свечения стример—

40 нык следов, обусловленная характером развития разряда в этих газах. Это существенно ограничивает возможности использования стримерных камер в физике элементарных частиц, так как в

45 больших стримерных камерах этот недостаток вырастает в проблему, поскольку обеспечить требуемую глубину резкости в камере при большом относительном отверстии объектива (1:2;

1:4) невозможно без ухудшения раз50 решения. Применение же самых высокочувствительных фотопленок (4000—

5000 ед. ГОСТ) приводит также к падению р-ззрешения в камере из-за их крупнозернистости. Поэтому при оптимальном режиме работы средний диаметр изображений стримеров в камере составляет 2-3 мм, длина 10 мм.

1 97678

Изобретение относится к области приборостроения на основе использования газового разряда, например, в тректовых детекторах ядерной физики, в частности в искровых и стримерных камерах.

Известны и широко используются газоразрядные трековые детекторы для регистрации следов заряженных частиц, например искровые камеры (1).1О

Основным недостатком таких камер является ярко выраженная неизотропность регистрации заряженных частиц внутри трекочувствительного объема и они малопригодны для созда- 15 ния детекторов с так называемой

4Р-геометрией, когда частицы эффективно регистрируются внутри чувствительного объема в телесном угле

4 л и дают полную картину ядерного 2О взаимодействия частиц.

С этой точки зрения более совершенным прибором является стримерная камера °

Ближайшим к изобретению является 25 стримерная камера, содержащая трекочувствительный объем, заполненный рабочим газом, генератор высоковольтных импульсов и фоторегистрирующую аппаратуру (2 ).

При повышении давления рабочего газа размеры стримеров сокращаются, однако их яркость практически не возрастает, и проблема остается. Кроме того, большинство газоразрядных детекторов ядерной физики работают при атмосферном давлении внутри трекочувствительного объема, поскольку в этом случае обеспечивается минимум постороннего вещества на пути частиц.

Целью изобретения является повышение яркости свечения следов заряженных частиц в стримерной каме.ре и улучшение разрешающей способности.

Цель достигается тем, что в стримерной камере, содержащей треко чувствительный. объем с рабочим газом, генератор высоковольтных импульсов и фоторегистрирующую аппаратуру и в качестве рабочего газа использован азот с добавкой паров углеводородов, а также тем, что в качестве добавки использованы пары диэтилового эфира в количестве от 0,1Х объема до насыщения.

Для экспериментальной проверки использована обычная стримерная камера, содержащая герметизированный трекочувствительный объем с рабочим газом, заключенный между двумя электродами, на которые после прохождения заряженной частицы подается высоковольтный импульс фиксированной длительности (18 нс), а стримерные следы фотографируют на пленку тип 22 (чувств. 1200 ед. ГОСТ) в направлении по полю и поперек электрического поля при различных относительных отверстиях объективов. Сначала в качестве рабочего газа в объеме камеры использован неон, а затем азот с добавкой диэтилового эфира, поскольку в чистом азоте качество стримерных следов очень плохое (треки частиц регистрируются только в проекционном" режиме). Напряженность электрического импульсного поля в камере с неоном около 12 кВ/см, с азотом — 30 кВ/см.

По снимкам следов определяют сред— ние геометрические размеры стримеров, а их яркость оценивают по относительному отверстию объективов.

В камере с неоном лучший режим получен при относительном отверстии объектива 1:2 (средний диаметр стри976786 меров 1 мм, средняя длина 9 мм).

При относительном отверстии 1:4 следы на снимках почти исчезают.

Повышение амплитуды высоковольтного импульса увеличивает яркость, но приводит к значительному ухудшению локализации следа и постепенному переходу к проекциойному режиму работы камеры.

15

Составитель С.Кондратенко

Редактор О.Юркова Техред Т.Дубннчак Корректор М.Шароши Заказ 2494/6 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал !П!!! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В камере с азотом в зависимости от количества паров эфира (от О, 1Х объема до насыщения) яркость повышается на столько, что фотографирование следов заряженных частиц оказывается возможным прн относительном отверстии объективов 1:16 и 1:22, т.е. яркость увеличивается более чем в 100 раз. Средний диа4 метр и длина стримеров при этом менее 1 мм.Такая яркость стримерных следов вполне достаточна, чтобы обеспечить требуемую глубину резкости по всему трекочувствительному объему большой стримерной камеры, а четкость и контрастность следов имеет существенное значение для стримерных камер любых размеров.

При повышении давления азота в камере яркость следов еще более.повышается, а локализация улучшается.

Так, при давлении 3 атм (поле

60 кВ/см) размеры стримеров сокращается до О,S мм. В качестве добавки можно использовать и другие углеводороды, например ацетон и спирт, хотя яркость стримеров при этом меньше.