Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии Советский патент 1987 года по МПК G01T5/10 

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании короткоживущих элементарных частиц.

Цель изобретения - улучшение быстродействия устройства за счет расширения считывающего интервала углов.

На чертеже дана схема устройства для просмотра ядерной фотоэмульсии,

В устройство входят система 1 формирования сходящегося пучка света 1; система 2 перемещения и контроля положения ядерной фотоэмульсии; мезо- оптический зеркальный элемент 3 с кольцевым откликом; платформа 4 с узкими вырезами; плоское зеркало 5; рассеивающая линза 6; блок 7 формирования фотоэлектрических сигналов; систе ма 8 поворота и контроля угла платформы 4 вместе с плоским зеркалом 5, рассеивающей линзой 6 и блоком 7 формирования фотоэлектрических сигналов, а также блок 9 отображения и закиси данных.

Лучи света, формирующие увеличенные мезооптические сигналы на входе блока формирования фотоэлектрических сигналов, могут пройти в плоскости, которая перпендикулярна направляющей рассеивающей линзы, а также вне этой плоскости, с угловым эксцентриситетом uSjj . В первом случае геометрические изображения не возникают вообще, так как это соответствует исходной установке с Л0 0. Во втором случае эти Искажения компенсируются правильно подобранной кривизной направляющей рассеивающей линзы.Чтобы принять причину та- кой компенсации,рассмотрим три различных случая. В первом случае направляющая рассеивающей линзы представляет собой прямую линию, как в известном устройстве. Это - цилиндрическая рас- сеивающая линза. Во втором случае радиус направляющей рассеивающей линзы равен радиусу фокальной окружности, вблизи которой формируются мезооптические сигналы.В третьем случае радиус направляющей рассеивающей линзы равен R RO(I - 1/к). Во втором случае имеется полное соответствие между радиусом направляющей рассеивающей линзы и радиусом фокальной окружности. Лучи света не искажаются и для всех углов 6 ширина фокального кольца возрастает в К раз. Полярная система координат остается полярной системой с другим

масштабом вдоль радиальной координаты В первом случае фокальная окружность превращается в фокальный эллипс, малая полуось которого в К раз меньше большой полуоси. Расхождение между полярной и прямоугольной системами координат возрастает в К раз. Это является той причиной, по которой интервал просматриваемых углов прихо- дится уменьшать с до 0,1 ,

В третьем случае, который реализован в предлагаемом устройстве, радиус направляющей рассеивающей линзы взят меньше, чем Н на величину Эта разность приводит к тому, что полярная система координат преобразуется в прямоугольную. Действительно, эффект рассеивающей линзы с радиусом направляющей RO сводится к сдвигу между двумя системами координат, который усиливается рассеивающей линзой в К раз. Поэтому если этот сдвиг взять с обратным знаком и уменьшить в К раз, то рассеивающая линза увеличит его в К раз. Получится компенсиру юштий эффект, равный - 1. .В результате произойдет компенсация- первичного искажения, равного - 1, - 1 - 1 0. Для того, чтобы изменить знак искажающего эффекта в рассеивающей линзе,- радиус направляющей берут меньше радиуса фонального кольца, а само различие в К раз меньша. Поэтому радиус направляющей рассеивающей линзы выбран равным R R(l - 1/К).

Устройство для просмотра ядерной- фотоэмульсии работает следуюшдм образом.

Включают систему 1 формирования сходящегося пучка света, систему 2 перемердения и контроля положения ядерной фотоэмульсии, блок 7 формирования фотоэлектрических сигналов, систему 8 поворота и контроля угла поворота платформ1 1 4 вместе с плоским зеркалом 5, рассеивающей линзой 6 и блока 7 формирования фотоэлектрических сигналов, а также блок 9 отображения и записи данных. Платформу 4 устанавливают так, чтобы система из плоского зеркала 5, рассеивающей линзы 6 и блока 7 формирования фотоэлектрических .сигналов собирала свет, рассеянный на прямом следе частицы и отраженный мезооптическим зеркашьным элементом 3 с кольцевым откликом, когда прямые следы, подлежащие регистрации, образуют угол 90 с направлением ориентации прямых следов. Блок формирования фотоэлектрических сигналов собирает полезную информацию в интервале углов ±u9 tl° за один цикл перемещения слоя ядерной фотоэмульсии, осуществляемый системой 2. Большая величина захватываемого угла йО 1 обусловлена свойствами рассеивающей линзы 6, описанными выше,

Пример. В типичной конструкции Нд 80 мм, а коэффициент увеличения рассеивающей линзы вдоль радиальной координаты К 10. Это значит что радиус окружности R, являющийся направляющей рассеивающей линзы, равен 72 мм. Рассеивающую линзу такой конфигурации изготовить непосредственно из стекла очень трудно. В действующем устройстве использован киноформ - эквивалент такой рассеивающей линзы.

Интервал углов ориентации прямых следов частиц, в пределах которого ведут регистрацию полезной информации без каких-либо несоответствий между двумя системами координат, составляет величину ±1° в предлагаемом устройстве вместо tO,.l° в известном. Это означает, что число необходимых циклов сканирования ядерной фотоэмульсии в предлагаемом устройстве в 10 раз меньше, .чем в известном,. Во столь ко же раз возрастает быстродействие устройства. Техническое преимущество предлагаемого устройства состоит в

том, что оно обладает быстродействие которого в 10 раз больше, чем в известном при сканировании ядерной фотоэмульсии в условиях, когда угол ориентации искомых прямых следов частиц задан с разбросом в ±1°.

Формула изобретения

Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии, содержащее систему формирования сходящегося пучка света, систему перемещения и контроля положения., ядерной фотоэмульсии, мезоопти- ческий зеркальный элемент с кольцевым откликом, платформу с узкими вырезами, плоское зеркало, рассеивающую линзу, блок формирования фотоэлектрических сигналов, систему поворота и контроля угла поворота платформы вокруг оптической оси вместе с плоским зеркалом, рассеивающей линзой и блоком формирования фотоэлектрических сигналов, а также блок отображения и записи данных, отличающееся тем, что, с целью улучшения быстродействия за счет расширения считываемых интервалов углов, направляющая рассеивающей линзы выполнена в виде окружности радиусом ( 1 -1 /К) , где RO - радиус фокальной окружности мезооптического зеркального элемента с кольцевым откликом; К - коэффициент геометрического увеличения рассеивающей линзы вдоль .радиальной координаты.

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании короткоживущих элементарных частиц. Цель изобретения - улучшение быстродействия устройства. Устройство содержит систему формирования пучка света, систему перемещения и контроля ядерной фотоэмульсии, мезооптичес- кий зеркальный элемент с кольцевым откликом, платформу с узкими вырезами, плоское зеркало, рассеивающую линзу. При этом направляющая рассеивающей линзы выполнена в виде окружности радиуса R 7((1 - 1/К), где RO - радиус фокальной окружности Me3oonTtr4ecKoro элемента; К - коэффициент геометрического увеличения рассеивающей линзы. В устройство также входит блок формирования фотоэлектрических сигналов, система поворота платформы вокруг оптической .оси вместе с зеркалом, линзой и блоком формирования сигналов. Интервал уг- лов ориентации прямых следов частиц, в пределах которого ведут регистрацию частиц, составляет il, за счет этого улучшается быстродействие устройства. 1 ил. (Л с О 4 Ilii. сл