Способ избирательной регистрации заряженных релятивистских частиц Советский патент 1988 года по МПК G01T1/22 

11

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и наиболее эффективно может быть использовано при работе на ускорителях и в космофизических экспериментах.

Цель изобретения - повышение соотношения сигнал/шум путем увеличения эффективности регистрации черенковс- кого излучения заряженных релятивист ских частиц, распространяющихся в вьщеленном направлении, уменьшение эффективности регистрации черенковс- кого излучения фоновых заряженных релятивистских частиц, распространя- ннцихся в обратном направлении.

На чертеже показана схема осущест ления предлагаемого способа.

На схеме обозначены радиатор 1, зачерненные грани 2, световод 3, ФЭУ 45 выделенное направление 5 распространения заряженных релятивистских частиц, направление 6 распространения фоновых (обратных) заряженных релятивистских частиц, угол ei угол между вццеленным направлением распространения заряженных елятивис .ских частиц и радиатором.

Избирательная регистрация заряжённых релятивистских частиц предлагае- мым способом состоит в следующем,

Заряженные релятивистские частицы с выделенным направлением 5 распространения направляют на радиатор 1, который располагают под углом oi, к выделенному направлению 5 распространения заряженных релятивистских частиц,равным 90i

- arccos(T-), где п рП

40

коэффициент преломления материала радиатора; ft - относительна.я скорость заряженных релятивистских частиц. Заряженные частицы инициируют в радиаторе 1 световой импульс излучения Вавилова-Черенкова, который 45 регистрируют посредством ФЭУ 4, соединенного с радиатором 1 световодом 3.

При этом черенковское излучение фоновых частиц, летящих нобратном направлении, с направлением 6 распро- 50 странения падает на зачерненные грани 2 под углом падения, близким к О, отражение практически отсутствует, излучение поглощается чернением и эффективность регистрации частиц рез-55 ко падает. Для частиц с выделенным направлением 5 распространения по

этой же причине нормального падения излучения на противоположную (заднюю) грань радиатора доля света, падающего на ФЭУ 4, растет, и эффективность к этим частицам возрастает, Предпагае- мьй способ применим для ультра реляти- вистских частиц с i а: 1 и для частиц с известной скоростью 1 i Л

i.

п

Дпя радиатора из оргстекла толщиной 20 мм с коэффициентом преломления 1,49 и фотоумножителя ФЭУ-85 расчет показал, что для электронов с

о

достислучаео6 90 -arccos(rr-)

, Р

42 отношение сигнал/шум

гает величин Л/ЮОО,

Для пучка позитронов ускорителя Пахра при оС. 42 соотношение

сигнал/шум составляет величину 900, тогда как при угле 90° оно составляет не более 20,

Изобретение позволяет более чем в 20 раз повысить соотношение сигнал/ шум при избирательной регистрации заряженных релятивистских частиц;, улучшить параметры используемой аппаратуры или удешевить ее без ухудшения характеристик,

Формула изобретения

Способ избирательной регистрации заряженных релятивистских частиц, распространяю1ф1хся в вьщеленном направлении, по измерению черенковского излучения в радиаторе с плоскопараллельными гранями, отличающий с я тем, что, с целью повышения соотношения сигнал/шум путем увеличения эффективности регистрации черенковского излучения заряженных релятивистских частиц, распространяющихся в выделенном направлении, и уменьшения эффективности регистрации черенковского излучения фоновых заряженных релятивистских частиц, распространяющихся в обратном направлении, радиатор устанавливают под углом к выделенному направлению распространения заряженных релятивистских частиц,равным 90 - arccos(1/pn) , где п - коэффициент преломле- :ния материала радиатора, а | - относительная скорость заряженных релятивистских частиц.

Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано при работе на ускорителях и в космофизических экспериментах. Цель - повышение соотношения сигнал/шум путем увеличения эффективности регистрации черенковско го излучения заряженных частиц, распространяющихся в вьщелейном направлении, и уменьшение эффективности ре- гистр ации черенковского излучения фоновых частиц, распространяющихся в обратном направлении. Повышение отношения сигнал/шум обеспечивается тем, что радиатор располагают под углом к выделенному направлению распространения заряженных частиц, который равен 90 - arccos(r-), гдепf n коэффициент преломления материала радиатора; /3 - относительная скорость заряженных частиц. 1 ил. f 3 (Л