Сцинтилляционный годоскоп Советский патент 1985 года по МПК G01T5/08 

00 00 СП Изобретение относится к координатным детекторам заряженных частиц и может быть использовано в физических лабораториях, занимающихся экспериментальными исследова ниями. Известен сцинтилляционный годоскоп, содержащий ti сцинтилляторов и П ФЭУ, где каждому сцинтиллятору соответствует один ФЭУ, Недостатком такого годоскопа является большое количество ФЭУ и соответственно большое количество каналов считывания, необходимьпс при изучении одночастичных событий или одиночных ливней (кластеров), . Известен сцинтилляционный годо скоп j содержащий сцинтилляторов, группу световодов ипФЭУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с кодированием двоичным кодом l , Недостатком такого годоскопа является невысокая точност регистрации координаты заряженной частицы, когда она проходит на сты ке сцинтилляторов под углом к плоскости, а при регистрации кластеров информация о координате вообще искажается. Известен сцинтилляционньй годоскоп, содержащий 2-1 сцинтилляторов и h ФЭУ, входы которых соединены со сцинтилляторами с помощью световодов в соответствии с кодированием по коду Грея 2, 3J . В таком годоскопе допустима регистра ция двойных кластеров, за исключением некоторых позиций. Наиболе близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является сцинтилляционный годоскоп, содержащий С сцинтилляторов, k све товодов и k ФЭУ, причем сцинтилля ры разделены групп, из которых в i -и группе содержится k-i сцинтилляторов, где i 1,2,,. К,-1. Каждый ФЭУ соединен с четырь мя сцинтилляторами. В первой груп каждый ФЭУ, начиная с первого, с помощью световодов соединен с одн именными сцинтилляторами первой и второй групп, а во второй групп ФЭУ, начиная с первого, также с помощью световодов соединен соответственно с нечетными и четными сцинтилляторами первой и второй групп ptj. В известном годоскопе 6 содержится 2 сцинтилляторов, разделенных на 2 группы, ;г1 - ФЭУ также разделенных на две группы, и световоды, Недостатком зтого годоскопа является то, что требуется большое количество ФЭУ, что усложняет конструкцию. Целью изобретения является упрощение ко;1струкции при сохранении прочих параметров, т.е. возможности регистрации кластеров. Поставленная цель достигается тем, что в сцинтилляционный годоскоп, содержащий С сцинтилляторов, k световодов и k ФЭУ, причем, сцинтилляторы разделены на k-1 групп, из которых в д-и группе содержится К - -i сцинтилляторов, где i 1,2,...,k-1, введены дополнительно смесителей, am-и сцинтиллятор в 1 -и группе соединен с входами 1-го и i +м-го смесителей, выходы которых через соответствующие им световоды соединены с i -м и (nri+i)-M ФЭУ, причем т изменяется от 1 до k-i. На чертеже дана структурная схема предлагаемого годоскопа, для случая, когда 15. Все сцинтилляторы разделены на 5 групп: 1-1, 1-2, Г-З, 1-4,.1-5; 2-1, 2-2, 2-3, 2-4; 3-1, 3-2., 3-3; 4-1, 4-2, и 5-1. Здесь приняты следующие обозначения: ФЭУ 1-6, смесители 7-12; световоды 13-18. Сцинтилляционный годоскоп работа;ет следующим образом. Допустим, что заряженная частица прошла через сцинтиллятор 1-1. Тогда световой сигнал через смесители 7 и 8 и соответственно через световоды 13 и 14 поступит на входы ФЭУ 1 и 2, На остальные ФЭУ сигналы не поступят, В результате .на выходах ФЭУ сформируются сигналы, соответствующие коду 110000, На выходах ФЭУ 1-6 будут формироваться различные коды при прохождении одной частицы через какой-либо другой сцинтиллятор. Допустим, что две частицы прошли сквозь сцинтилляторы 1-1 и 1-2 соответственно. Тогда на выходах ФЭУ 1-6 сформируются сигналы, соответствуюшле коду 111000, При прохождении двух частиц сквозь другие соседние сцинтилляторы получаются

коды, по которым можно однозначно определить координату двойного кластера. При ц 15 можно однозначно детектировать координаты тройных кластеров,- также как и в прототиуе. Однако в предлагаемом сцинтилляционном годоскопе требуется 6 ФЭУ, а в прототипе 8. Более того при п 36 число ФЭУ в предлагаемом сцинтилляционном годоскопе составляет 9, а в прототипе 18 и т.д.

Таким образом, в предлагаемом сцинтилляционном годоскопе экономия количества ФЭУ достигнута за счет введения таких пассивных элементов, как смесители, и за счет рациональной расстановки связей между ФЭУ, сцинтилляторами, световодами и смесителями. Назначение смесителей в функиональном отношении состоит в том, чтобы объединять сигналы, поступающие от сцинтилляторов. Использование смесителей позволяет также существенно упростить конструкцию годоскопа, поскольку связь одного ФЭУ имеет место не с несколькими сцинтилля-.

10885064

торами, а с одним выходом смесителя, что позволяет использовать ФЭУ с небольшим диаметром и при больших п. Связи сцинтилляторов с ФЭУ 5 в каждой группе можно показать с помощью таблицы для k 6 и соответственно П cf 15.

Таким образом, при k 6 и

« 15 число групп Ic-l равно 5. Число сцинтилляторов в каждой группе различно и меняется от (до 1. Сигнал от каждого сцинтшшятора поступает на два ФЭУ. Нумерация сцинтилляторов в каждой группе начинается от единицы. Реализация предлагаемого сцинтилляционного годоскопа позволяет сэкономить количество ФЭУ до 10 по сравнению с базовым, в котором по 45 сцинтилляторов и ФЭУ. В современных спектрометрах физики высоких энергий количество сцинтилляторов может составлять 1000 и более. При этом экономится

не только ФЭУ, но и потребляемая . мощность, соединительные кабели и прочее.

СЦИНТИЛПЯЦИОННЫЙ ГОДОСКОП, содержащий С, сцинтшшяторов, k световодов и k ФЭУ, причем сцинтилляторы разделены на k-1 групп, из которых в i-и группе содержится 1( - сцинтилляторов, где i 1,2,..., k-1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в него дополнительно введены k смесителей, т-й сцинтиллятор, в i -и группе соединен со входами i -го и (l+m)-ro смесителей, выходы которых через соответствующие им световоды соединены с -м и (т+О-м ФЭУ, причем m изменяется от 1 до k--i. (Л