СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ РАССЕЯНИЯ СВЕРХБЫСТРЫХ ЧАСТИЦ В ФОТОЭМУЛЬСИЯХ Советский патент 1958 года по МПК G01T5/02 

Известные способы определения величины рассеяния сверхбыстрых частиц с помощью микроскопов требуют чрезвычайно высокой точности изготовления последних или значительного усложнения конструкции и их столиков.

Предлагаемый способ, хотя и имеет ограничения (точность установки параллельности прямой линии следу частиц), но позволяет повысить точность измерений при применении микроскопов обычно) точности.

Особенность предлагаемого способа состоит в том, что фотопластинку со следом частиц устанавливают на столике с нанесенной на нем прямой линией, параллельной следу частиц, и, перемещая основание вдоль указанной прямой под объективами сравнительного микроскопа, определяют величину рассеяния по разности расстояний от изображений следов частиц до изображения прямой, видимых одновременно в поле зрения микроскопа.

На фиг. 1 показаны погрешности, возникающие при измерении обычным микроскопом; на фиг. 2 - принцип измерения предложенным способом с помощью сравнительного микроскопа; на фиг. 3 - изображение, даваемое двумя объективами, приведенное в одно поле зрения; на фиг. 4 - другое расположение объективов по предложенному способу.

Одним из существенных затруднений при измерении среднего угла рассеяния у быстрых частиц является наличие шума столика микроскопа. Под этим подразумевается наличие статических флюктуации в координате у (фиг. 1) при движении столика вдоль координаты х по направляющей MN. Эти флюктуации приводят к ошибкам при определении координат точек следа ПП в поле зрения Е микроскопа по шкале окулярного микрометра µµ.

Если рассеяние равно шуму столика, то очевидно, что оно не может быть измерено на данном столике, так как измерение производится в десятых долях микрона.

В предложенном способе (см. фиг. 2) на столике микроскопа Р неподвижно относительно друг друга укреплены фотопластинка Ф и искусственная прямая К. Последняя представляет черту на стекле или металле.

Отклонения от ее прямолинейности могут быть определены через каждые 100 мк с точностью порядка 10³ в процессе ее производства на делительной машине. Измеряемый след ПП на пластинке Ф устанавливается приблизительно параллельно линии К и оси х, вдоль которой протаскивают след. Линия К и след ПП рассматриваются через два объектива (90×1,30) O₁ и O₂ (фиг. 3). Оптической системой, аналогичной системе микроскопа МИС-10 изображение, даваемое двумя объектами, приводится в одно поле зрения τ. Если след ПП и прямая К движутся вдоль оси х, то смещение их в направлении оси у происходит одновременно и на одну и ту же величину. Разность координат ΔS между изображениями прямой К′ следа П′, равна чистому рассеянию следа ПП на расстоянии, измеряемом вдоль оси х.

Более точный анализ показывает, что при расположении окуляров O₁ и O₂ (фиг- 4) на расстоянии d друг от друга вдоль направляющей MN приводит только к уменьшению шумов направляющей Δy в отношении раз, если L - расстояние между двумя опорами столика Т₁ и Т₂.

Более полная компенсация шумов получается, если объективы O₁ и O₂, расположить перпендикулярно к оси х и направляющим MN. В этом случае шум столика Δу приводит к различному смещению Δy₁, Δy₂ и т.д. точек прямой и следа относительно центров объективов.

Однако разность этих величин равна т.е. она значительно меньше Δy.

Шумы вдоль оси у, связанные с вертикальным перемещением столика вдоль оси Z (фиг. 3), при фокусировке также пропорциональны квадрату шума вдоль вертикальной направляющей и обратно пропорциональны квадрату расстояния между точками опор на них. Поэтому целесообразно столик измерительного микроскопа ставить на вертикальную направляющую длиной ~10-15 см.

Для уменьшения вертикального шума искусственную прямую К закрепляют параллельно следу ПП, т.е. ее располагают наклонно к плоскости столика на некоторый угол. Тогда разность фокусировок на прямую и след незначительны и шум, связанный с вертикальным перемещением, отсутствует.

Способ определения величины рассеяния сверхбыстрых частиц в фотоэмульсиях путем измерения координат их смещений от заданной прямой линии с помощью микроскопа, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния на точность определения погрешностей направляющих сравнительного микроскопа, фотопластинку со следом частиц устанавливают на столике, с нанесенной на ней прямой линией, параллельной следу частиц, и, перемещая основание вдоль указанной прямой под объективами сравнительного микроскопа, определяют величину рассеяния по разности расстояний изображений следов частиц до изображения прямой, видимых одновременно в поле зрения микроскопа.