Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии Советский патент 1989 года по МПК G01T5/10 

1

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных: частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии (ЯФЭ) при исследовании свойств короткоживущих элементарных частиц.

Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства путем увеличения скорости считьшания данных.

В предлагаемом устройстве три линейки ПЗС считьшают три проекционных линейных массива данных. При этом проекционный линейный массив данных формируют отдельно для левого и отт дельно для правого мезооптических- изображений прямого следа частицы. Независимой переменной этих двух массивов данных является угол ориента(Л С

10

ts

и

ции прямого следа частицы. На третьем линейном массиве данных проецируют одновременно левое и правое ме- зооптические изображения, так что верхняя часть этого третьего линейного массива имеет координату р, а нижняя - координату р, где р, PJ - расстояние от левого или правого мезооптических изображений прямого следа частицы до фокальной окружности - осевой линии фокального кольца. При этом расстояние (г) от центра поля зрения устройства и координата Z прямого следа частицы равны

1 ел

01

00

со

20

,| , , 2 cos оГ,,1

Z -G -lJ -. 2 sin ol,/,

где ei,,(2 - числовая апертура мезооп- тического зеркала с кольцевым откликом.

На чертеже схематически приведено, устройство для просмотра ЯФЭ, На чертеже изображены система 1 формирования сходящегося пучка света, система 2 перемещения и контроля положеповорота и контроля угла поворота платформы с находящимися на ней элементами 5 - 12, а также блок 14 отображения и записи данных. При каждом положении ЯФЭ производят поворот платформы 4 на .угол ±б . В каждый данный момент времени считывают информацию с малого участка

Изобретение относится к экспери- ментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании свойств короткоживущих элементарных частиц. Цель - повышение быстродействия устройства путем увеличения скорости считьшания данных. Для считьшания используют три линейки ПЯС, определенным образом расположенные в пространстве в фокальных плоскостях соответствующих положительных цилиндрических линз для считывания мезооптического изображения следа ядерных частиц в фотоэмульсии. Реакция устройства позволяет увеличить быстродействие в 250 раз, 1 ил.

ния ЯФЭ,мез ооптическое зеркало 3 с коль-10 кольцевого массива данных, который

15

Ц евым откликом, платформа 4 с двумя узкими вырезами, плоские зеркала 5 и 6, две рассеивающие цилиндрические линзы 7, два полупрозрачных зеркала 8, собирающие цилиндрические линзы 9 вдоль угловой кооррдинаты, линейки ПЗС 10 вдоль угловой координаты, собирающая цилиндрическая линза 1 вдоль радиальной координаты, линейка ПЗС 12 вдоль радиальной координа- 0 ты, система поворота 13 платформы и контроля угла поворота платформы вокруг оптической оси устройства и блок 14 отображения и записи данных. Сходящийся пучок света из системы 1 просвечивает слой ЯФЭ и формирует вблизи мезооптического зеркала 3 с кольцевым откликом фурье-образ прямого следа частицы, попавшего в поле зрения устройства. Мезооптичес- кое зеркало 3 с кольцевым откликом формирует два мезооптических изображения прямого следа частицы, правое и левое. Система из плоских зеркал 5 и 6, а также из двух рассеивающих цилиндрических линз 7

проецируется одновременно на три линейки ПЗС,. Результаты измерений переносят в блок отображения и записи данных. ,

Пример. Диаметр поля зрения устройства D 0,5 мм, расстояние от 1ЯФЭ до мезооптического зеркала с кольцевым откликом Н 150 мм. Радиус фокальной окружности d 80 мм, числовая апертура (2. 20 . Разрешение по радиальной координате U р 2 мкм, разрешение по Z-координате Л2 4 мкм.

Реализация устройства позволяет

25

повысить быстродействие в 250 раз. Это обусловлено тем, что количество элементов в линейке ПЗС равно 250 вместо 250 х 250 элементов в матри- це ПЗС, используемой в прототипе. 0т- 30 сюда коэффициент повышения быстродействия

250 X 250

250

Таким образом, за 1 с при так- 35 товой частоте V -

... можно про«- лп nir л л urn М О

извести считьшание не 25 полей зрения

оптическое изображение через полу- диаметром D, а в 250 раз больше,

т.е. 6250 полей. Имеется потенциальная возможность повысить скорость просмотра дополнительно вплоть до 250:1.

прозрачные зеркала 8 на три линейки ПЗС, на две линейки ПЗС 10 вдоль угловой координаты и на одну линейку ПЗС 12 вдоль радиальной координаты. Процесс проецирования двумерных мезооптических изображений, левого и правого, в два линейных массива вдоль угловой координаты обеспечивают собирающие цилиндрические линзы 9, а процесс проецирования двумерных мезооптических изображений, левого и правого, в один линей40

Формула изобретения

45 Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии, содержащее систему формирования сходящегося пучка света, систему перемещения и контроля поло,- жения ядерной фотоэмульсии, мезоный массив вдоль радиальной координа- 50 оптическое зеркало с кольцевым отты - собирающая цилиндрическая линза 11 .

Устройство работает следующим o6i- разом.

Включают систему формирования сходящегося пучка света 1, систему 2 перемещения и контроля положения ЯФЭ, линейки ПЗС 10 и 12, систему 4

проецируется одновременно на три линейки ПЗС,. Результаты измерений переносят в блок отображения и записи данных. ,

Пример. Диаметр поля зрения устройства D 0,5 мм, расстояние от 1ЯФЭ до мезооптического зеркала с кольцевым откликом Н 150 мм. Радиус фокальной окружности d 80 мм, числовая апертура (2. 20 . Разрешение по радиальной координате U р 2 мкм, разрешение по Z-координате Л2 4 мкм.

Реализация устройства позволяет

повысить быстродействие в 250 раз. Это обусловлено тем, что количество элементов в линейке ПЗС равно 250 вместо 250 х 250 элементов в матри- це ПЗС, используемой в прототипе. 0т- сюда коэффициент повышения быстродействия

250 X 250

250

Таким образом, за 1 с при так- товой частоте V -

... можно про

О

Формула изобретения

Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии, содержащее систему формирования сходящегося пучка света, систему перемещения и контроля поло,- жения ядерной фотоэмульсии, мезокликом, платформу с двумя узкими вырезами, четыре плоских зеркала, два полупрозрачных зеркала, две от- , рицательные и три положительные ци- 55 линдрические линзы, три линейки прибора с зарядовой связью (ПЗС), систему поворота и контроля угла пойоро - та платформы вокруг оптической оси устройства вместе с укрепленными на

10

Составитель А.Шадрин Редактор Л.Пчодинская Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7454/54

Тираж 483

ВНИППИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное