Устройство для идентификации осколков деления ядер Советский патент 1989 года по МПК G01T1/38 

:i U-:prnH осколков I с-дегрк-чч ; ; ол( измерения времени npojpTa, л fi,::;i г ; ный спек рометрическяй и о iOi вычислетшя млссы осколкол,

Нйдостатком и- зестиого усгиоиг: на является непысокое .-пс(-к;тт;г:г: i решение по массе ко-чтрге cocTruj: ;величину 1 ,8 а„е„Мс .iLJi;; /if-i ког пы осколков и Зо агВсМ: ,п;лч ;,

oojsee высокого разрешения по мя: дли даиногс спектроке гп: пэинп;: но lie редставляетс чт-Кжл г ;

;то об7) теМ:, то мг нос;ть измерения л::ясс;1 ц|;лю1; яр - i LiorpeuiHocTb измерения п опгик о; ij зиечгеткческое oa:i -ошгкис: .х.;. водпикового /(етяктора} riorpi ипгть измеретш иречо- ;

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЛКИТИоНКАИИИ ОСКОЛКОВ JlpiriEKHH ЯЛЕР по массе содержащее riepBtjrii зременной отметч ик 5 п ол уп р о и о,ч ни к ОБ biii д егек т о р, л е р вый блок измерения времени пролета, амплитудньБЙ слектрометрический блок и блок вьиислелия массы осколков, о т л и ч а W щ е е с я тем, что, Изобретен.ие относится к области зкснеркме} тальной ядерной физики, в частности к времялролетным лол л1роводниковы;-) слектрометрам, и может быть ислолозовано для идентификаг ки осколков деления ядер ло массе, а также для измерелия массовых спектров осколков деления ядер. Известные масс-слектрометры и масс-селараторы, основанные на разделении ионов р магнитном и электпичесП1;я рг.ярепшющейслособс целью улучгпе -ocTii по млссе . дополнительносодерпети 1 нременн-.еотметкит ;Т т енгтые яа первьмзременчии„ пяслоло: : jibiM o- --ieT4H OM по налрая.лр-нюлролеГС.Т; Ч-рОВОДНИКОРЛ Й Л.& та осколко ;, я тонким ттролетны и Етект(р янляетс агположен челосредстдетектором и р oni-i i нременттым о- ьгетнем г;О леред т г 4 iKiM, BTOprii измерения впемени л-: выход BneNeiTпролс т а , npiriе гоедт 5е со старт;-К); .1 ОТМС- ЧИЕСЛ йхидпм 1терпого олок:1 ;13-1ерения в ремехол вгорогс нременно-:-н ii pojicin , в;-оединс; со стол--входом ; ГГ етчика с Т-БХСЛЮЬ; т торого бло iepRnrc и СП-яр яремени г ролета,, вьтход ков измерения W/ pCTjjero ;-ного отметчика соед--- Ml flic:-- второго блока изг я и со стоп-вх :ере:;ия времен F ролста, рлупроводниг:о;ч;,П дег&кт .;Р соединен с е к т р о е т р- i-i ческ о г о амплитудою го с , а вькод ы блоь:ов измерения вреЕ I5T5SS ;- т; , т уд}О г о с л ек т р о пролета и ( К ...ЯЖ. WV ;:окп .:педи;;ены с входа етрическоге г :И въгчьс лени;; ОСКОЛ1СО1. „ В .ж ел kj U ко;--; лолях, го-первых очень сложны, громоздки и дороги f ВО-Р-.ОРЫХ, ОЬЛ1 лривк а ы к олному источнику оскол5СО13 леления, что ограничивает их пшрокое применение, Наиболее близкил ехиичрским регпелтгем к огисмвле ому является устройс ло для гиичткалл осколков деле;л Я ядер,, по accc, оодерж;-пее нрелЛчПой полуповоднико

Могретчность измсрепкг n fnpOjse-rr Ji- при с:оо-1;г;тст;;у1.;ир:м г бори ггг;о:1С-Г;ой базы J. можСТ м/Г|ук) :и1ЛлГЧИну по L:P,III 1 е;л;г ОГрС1:ЮСТгл: K i-;epeii;rH :; iit::;7H ; .:

Гак,, нагфимоо о ири iip; :;prHfii; i. ; i м С; ;;спо:т:-г опание iipt:Mf;nKO о : t.eTHKa с аоогипог -:ым прпмгТ{ г,::- rov

)ЙПИйМ 62 П г - ;;ОГПеИ ПоСТ :

д :oc:ai ;i;;iт , ;:;-v

П;06% для ,ГеГТССК Т-г тяЖПТГСт i pyii: :

coj;:KO3 соогкетстзрн;: г: о п JONUI

«ejlVnibiHa МОТ г --;,-; eCKOl г, ij;; -;:):. 1 27. :, ТТрИЧОМ aj-ачи ; ОГТ :1|ч л OCJilp -i

дисперсию ичме;1;-:е;чо;: п :л;1м,ипы ::: вносят RiTeniibic г:су,папряия тгл{0;;со с ядрами кр;м;:та,; ,м;г: гск.Н: ре;ге:;.-, , тек тора п ,;,-. ::,.v лробе ::,, п f-;- ;,:

для JierKr-y 1; г(т;, rpirili, -:-, „л,

СОС ЯЯЛЯеГ с,.,-:- ::;:-, Г;1 ,H(Mi;;,l J-J р-т-т : . . | 7 П

Колычой v.:i::t. л гпрпч , г г,- :;, рения ямер: и(1 (оси (.y:ii , бина ;г-гю ноем Г:лг:нй плои,,:, ; :( тряке оскол, л лоте;,;; iio : ::ог гт; ,. ;-;с де ектота J Пба -ti-.r аотеш, M:):I циональнь; у,т;елы1ым иснизапистпгы:; : терям и их СзМмарныГ; актгал, л ::::;;;( ность зкоргитт гостав,г1гр величину i , I и : , // для ,леглс:: и желой групп COOTIU: 1-;: Г-л-:

Hejib ияоПрстелин - улучпе-и;решаюНей способиг сти .стромт;ч; массе,

ного отметчика 3 поступает сигнал ня стоп-вход блока 6 измерения времени пролета, С выхода блока 5 изкеренуя нремени пролета сигнал с амплитудой, пропорциональр ой времени пролета tj осколком расстояния 1 мехду временными отметчика ш 1 и 2, поступает на вход 9 блока вычисления массы осколков j с выхода блока 6 измерения нремени пролета сигнал с амплитудой ,:;ропортшональной времени пролета t, осколком расстояния 1 между зремeнны отметчиками 2 и 3,, поступает на вход 1 блока вычисления, массы оскплков, а с выхода амплитудь:ого спектрометрического блока 7 сигнал j. пропорциональный энергии /3 Р, потерян-чой осколком в полупроводгояковом пролетном детекторе 4, поступает на вход 10 блока вьиислегсия массы осколков с По измеренным величинам

(AE). ReJiичиF a неоднородности детектора так же, как и зргергатический стрлггли 1Г 5 для предлагаемого устройства несупестветты, так тсак для идентиф -ткаиии осколкпз используется конкретное знатение потерянной энергии, а не среднее значеь1 е удельных ионизаи,ионр.1Х потерт-. dE/dx. Наиме1-гт-,шая rse niiniiHa погрешности измерения массы , достигается при cooTHomet-iHH про.летных баз Fjjs К - часть полной кинетической энергии э г отерянная в Д Е-детекторе (ДЕ К,. К) о ак, например, при К - 0,9; ., 0,91 Mt 1 0,09 м и су:чмарно г абсолютном временном разре шении временных отметчиков 88 п относите, погрешность измерения массы предлагаемого устройства равна 1jl к 137% для легкой и тяжелой груп осколков состветстзенно5 что соответствует абсолютной погрешности изMepeHFiH массы 1,03 , и 2.3 а,е„м. соответственно (спектр деления .Т тепловьпмг-; нейтронами ) В качестве пролетного дЕ-детектора Б описываемом устройстве наиболее целесоопразньгм является исполь. I 5 о - Д - однозначно определяетс я У: л с с а о с к ол к а m

t2tl

ГДР. UF, - некоторая часть полг-гой кинематической энергии осколка, потеpHHiip.H в пролетном /, Е-детекторе .Вел - чи а UR измеряется с счтцественно Ролыпей точностью чем Е из-за отсутствия ядерных соударений в конце пробега осколка, т ,, е ,- погрешность измерения ,Л Е определяется лишь потерями во входном окне детектора и рекомбиna;(HoinuiiM;i потеря в1 и составляет вели-п-1;-;у, не больтлто чем 1,1 и 1 7.% для легкой и тяжелой груптт осколков сгттпетственно, Суммарная относительная погре.тность измерения массы оскол к v в

4 di. зоварще поверхпс- стнобарьерного золоTOr.peNiHHGBoro полупроводтткового детектора, copHeiiT iDOBaHHoro таким образо 1; что направление одной из главF-tbix кристаплографических осей кристпл.па., т;3 которого изготовлен детектер 5 совпадает с направлет1ем пролетп осколков,- В этом случае оско.пки дапе1п;я регистрг- руются детектором в ре;и1ме кан;шированиЯ; что приводит к супестве.нному уменьшению уде. ионизационных потерь dE/dx осколков в веществе детекторао В результате этого происходит уменьшение потерь во 15ходном окне детектора и потерь на рекомбинацию нос ггелей заряда н троке осколков,, что приводг т к уве.личент-:ю энергетического разрешения детектора: При этом пропесс деканалироза -ия осколков в конце пробега отсутствует, так как толщина детектора в направлении пролета осколков мсььше их пробега. Так, например, для полупроводш кового детектора с о р и с нт аци ей кри с талл ог рафич е с к ой оси по параллельно пада1оше%п тяжелых ионов с энергией и массой, близкими к энерги.м и массам осколков леления тяжелой группы,величина энергетического разрешетп-гя равна 0,25%.

При такой прио}5тя ии л :т-:-хто1;я л; солютная norpeinFTOCri: t-riN aitenuR мч:сы данного устройства фи If 0,91 м; 1 0,09 м; К П,9 д:-с тигает величин - ri,.f у. OjO л„е.,1. для легкой и тяжелой групп оскс-.пК и соотв етственнОо

Таким образом, преапожетпгоо ройство позволит повь скгь ря-rpeu ai,yK) способность rro массе п ; ,-, -

ЯовоМо для легкой и Т5гжзлпй :рум осколков соотис стврмно;

Таким пбряяом. птедложеяг пй ус

ПОЙСТБО ПОЗВОЛ -ГТ Г; ОУ раггрС :