Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии Советский патент 1988 года по МПК G01T5/10 

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и физике элементарных частиц и может быть использовано при исследовании свойств короткожйвущих элементарных частиц на пучках нейтрино от ускорителя

Целью изобретения является повышение разрешения по радиальной координате.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для просмотра ядерной .фотоэмульсии система формирования Фурье-образа прямых следов частиц содержит две линз«з1: отрицательную 15 РУются в точку в области расположения

линзу, расположенную перед .слоем ядаи ной фотоэмульсии, и положительную.

линзу, расположенную после слоя йдер ной фотоэмульсии.

Высокое разрешение по радиальной координате достигается в условиях, когда указанное разрешение мезооптического элемента с кольцевым откликом недостаточно. При этом дополнительный оптический элемент, улучшающий характеристику устройства, не является мезооптическим, не имеет конических поверхностей и может быть изготовлен на существующей оснастке оптического производства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник кол- лимированного пучка света 1, отрицательную 2 и положительную 3 линзы, мезооптический элемент 4 с кольцевы откликом, а также систему считывания и записи выходной информации.

Формирование Фурье-образа прямых следов частиц выполняют две линзы: отрицательная линза 2, расположенная перед ядерной фотоэмульсией, и положительная линза 3, которая расположена после ядерной фотоэмульсии. При этом линза 3 одновременно является своеобразной фронтальной линзой для мезооптического элемента 4 с кольцевым откликом. Апертура линзы 3 согла с ована с апертурой мезооптического элемента 4. А именно, отношение входных апертур линзы 3 и элемента 4 должно быть равно требуемому коэффициенту повышения отношения сигнала к щуму, который,.в свою очередь, равен отношению

3 ЛХ з/4Хо, где ДХ

м.э

- исходное разрешение мезо опгического элемента с кольцевым откликом вдоль радиальной координаты;

требуемое радиальное разрешение по- объекту. После введения положительной зы 3 ход лучей в устройстве изменяется так, что процесс формирования ,Фурье-образа прямых следов частиц на входе мезооптического элемента 4 выполняется двумя линзами 2 и 3.

Лучи света от источника коллими- рованного пучка света 1 превращаются в расходящийся пучок света при помощи отрицательной линзы 2, проходят через положительную линзу 3 и фокуси- :

мезооптического элемента 4. Дифрагированный на .зернах серебра свет захватывается положительной линзой 3 и направляется на мезооптический эле- мент 4. Вьгх9дные сигналы считьшаются

и записьшаются в блоке 5.

Устройство работает следующим образом.

Включают источник коллимированного пучка света 1 и систему 5 считывания и записи выходной информации. Когда в поле зрения устройства попадает прямой след частицы, на входе мезооптического элемента 4 формируется Фурье-образ прямого следа частиц. Благодаря большой угловой апертуре устройства в целом выходной сигналу имеет малую ширину по радиальной координате, которая при этом в несколько раз лучше, чем в известном устройстве при тех же характеристиках мезооптического элемента 4.

Характеристики мезооптического элемента с кольцевым откликом улучша- ются путем введения в устройство оптического, а не мезооптического элемента .

В предлагаемом устройстве могут быть использованы мезооптические линзовые элементы, в том числе составные, как это имеет место в известном устройстве, которые имеют умеренные характеристики, а именно с разрешени-.; ем по радиальной координате 5-10 мкм

вместо требуемого разрешения 1 мкм. Пример. Для выбора характеристик и взаимного расположения элементов предлагаемого устройства используют основную формулу линзы, а

также соотношение из физической оптики i связывающее угловую апертуру элементов устройства с длиной волны света и с разрешением по радиальной координате. Исходными величинами яв31

ляются: требуемая разрешающая способ ность вдоль радиальной координаты по предмету ЛХ, заданное разрешение мезооптического элемента по радиаль- ной координате 4Х , диаметр поля зрения устройства Ь, диаметр линзы 3 DJ и диаметр D мезооптического элемента. Искомыми величинами являются: фокусные расстояния f и f лин 2 и 3 соответственно, а также расстояние 1 между отрицательной линзой 2 и ядерной фотоэмульсией, расстояние 1« между ядерной фотоэмульсией и положительной линзой 3, а так

же расстояние 1 между положительной линзой 3 и мезооптическим элементом ,4. Расстояние между элементом 4 и блоком 5 не является критическим для йоставленной цели и обычно выбирается равным по порядку величины Используют формулы

В явном виде искомые параметры равны

ц is

0

25

30

Ds 2 Г

Г ll( Jtlj J

Вэ 2

. Do D D

ЛХ

м.

il iJli . 1 (f i i

(- i)M

Достигаемый вьигрьпп в разрешающей способности устройства по радиальной координате з 8.

Формула изобретения

Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии, содержащее источник коллимированного пучка света, систему формирования Фурье-образа прямых следов частиц, мезооптический элемент с кольцевым.откликом, а также систему считьшания и записи выходной информации, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешения по радиальной кооЗдинате, система формирования Фурье-образа прямых следов частиц содержит две линзы: отрицательную линзу, расположенную перед слоем ядерной фотоэмульсии, и положительную линзу, расположенную после слоя ядерной фотоэмульсии.

Изобретение относится к устрой- ствам для просмотра ядерной фото эмульсии. Целью изобретения является повышение разрешения по радиальной координате. Цепь достигается тем, что устройство содержит систему освещения, систему из Двух линз, расположенных по обе стороны от.слоя ядерной фотоэмульсии, мезоопти ческий элемент с кольцевым откликом и систему записи данных. Формирование Фурье-образа прямых следов частиц выполняют две линзы; отрицательная линза, расположенная перед ядерной фотоэмульсией, и положительная линза, которая расположена после ядерной фотоэмульсии. При этом отрицательная линза служит своеобразной фронтальной линзой для мезооптического элемента с кольцевым откликом. Апертура этой линзы согласована с апертурой мезооптического элемента с кольцевым откликом. Характеристики, мезооптического элемента с кольцевым откликом, таким образом, улучшаются путем введения в устройство оптического, а не мезооптического элемента. Достигаемый выигрыш в разрешающей способности устройства по радиальной координате равен 8. 1 ил. I (Л со tsD 00

я.

Редактор Т.Иванова

Составитель В.Дрыгин Техред м.Ходанич

Заказ 3403Тираж 522Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уЛ|Проектная, 4

Корректор О.Кравцова