Гамма-телескоп Советский патент 1991 года по МПК G01T1/20 

/

X

(Л

Изобретение относится к измерению ядерных излучений и может быть использовано в ядерно-физических исследованиях. Цель изобретения - расширение поля зрения гамма-телескопа в условиях фона без уменьшения чувствительности. Устройство состоит из кодированной маски 1. выполненной в виде части сферы, позиционно- чувствительного детектора 2. соединенного с блоком 3 измерения координат, энергии и времени, который, в свою очередь, подключено к ЭВМ 6, позиционно-чувствительного калориметра 4, соединенного с блоком 5 измерения координат, энергии и времени, который также подключен к ЭВМ. Поле зрения данного гамма-телескопа может быть расширено вплоть до 4л: стер, без ухудшения его чувствительности, 1 ил..

ь. ел VJ

Ch

о ы

Изобретение относится к измерению ядерных излучений, точнее к методам измерения направленного гамма-излучения средней энергии, и может быть использовано в ядерно-физических исследованиях, гамма-астрономии, а также при разведке полезных ископаемых.

Целью изобретения является расширение поля зрения гамма-телескопа в условиях фона без уменьшения чувствительности,

Структурная схема телескопа представлена на чертеже. Под кодированной маской (КМ) 1 расположен позиционно-чувстви- тельный детектор (ПЧД) 2, соединенный с блоком 3 измерения координат, энергии и времени. Под ПЧД 2 расположен позицион- но-чувствительный калориметр (ПЧК) 4, соединенный с блоком 5 измерения координат, энергии и времени. Блок 3, 5 подключены к ЭВМ 6.

Гамма-квант, прошедший через отверстия в КМ, рассеивается в ПЧД и поглощается в ПЧК. Блоки измерения координат, энергии и времени, к которым подсоединены ПЧД и ПЧК, определяют координаты вза- имодействия гамма-кванта в ПЧД и ПЧК, потери энергии в детекторах, а также моменты времени регистрации гамма-кванта в ПЧД и ПЧК, По этим данным определяют первоначальное направление движения гамма-кванта, ,ее на поверхности конуса, ось которого проходит через точки взаимодействия гамма-кванта в детекторах. вершина находится в точке взаимодействия гамма-кванта с тем детектором, где оно про- изошло раньше, а угол полураствора определяют по формуле

6 - arccos (1 4- тг

1

Ei-hl H

где f -угол полураствора;

Еа - энергмя, поглощенная в ПЧК;

Е - энергия, поглощенная в ПЧД.

Поле зрения телескопа представляет собой часть сферы, которую занимают КМ. Данный конус в проекции на поле зрения дает окружность (или часть окружности), которая представляет собой область возможных направлений на источник.

Для определений направления на источник поле зрения разбивают на одинаковые ячейки размером Дб рад, который вычисляют по формуле переноса ошибок:

.+Д0 .

где

M у(Дх1 +Дх2):

(

(ДЕО 1-А L(Ei-{-E2)

+

(|-1-ЕП.Т)())

А 1 11

л

EI +Е2 Е2

5 0

5 0 5

0

5 0

5

, Д - угловые разрешения, обусловленные соответственно координатным и энергетическим разрешением детекторов;

I - расстояние между ПЧД И ПЧК;

Дх1 - координатное разрешение ПЧД;

Дх2 - координатное разрешение ПЧК;

ДЕ1 - энергетическое разрешение ПЧД;

ДЕ2 - энергетическое разрешение ПЧК;

Ei - средняя энергия, поглощаемая в ПЧД;

Е2 - средняя анергия, поглощаемая в ПЧК.

Размер ячейки Д0 выбран так, что большинство окружностей (70%), полученных в результате регистрации гамма-квантов от источника, который находится в центре данной ячейки, пересекает эту ячейку. Из асех событий регистрации гамма- квантов телескопом для каждой ячейки отбмрают те окружности, которые пересекли данную ячейку. Затем по координатам регистрации гамма-квантов в ПЧД, соответствующих отобранным событиям, и координатам отверстий в КМ определяют направление на источник в пределах данной ячейки.

Аналогично обрабатывают данные регистрации гамма-квантов для всех ячеек. Так как каждая окружность, полученная в результате регистрации гамма-квантов, кроме ячейки, в которой лежало направление его движения , пересекает в среднем еще N С/Д ячеек, где С - средняя длина окружности, выраженная в угловых единицах, то изотропный фоновый поток ослабляется в раз, где S - площадь ячезйки (стер.).

Таким образом, величина ослабления фона зависит лишь от размера ячейки (который определяется координатными и энергетическими разрешениями ПЧД и ПЧК. а также расстоянием между ними). Поэтому поле зрения данного гамма-телескопа может быть расширено до любой необходимой величины (вплоть до 4 стер.) по сравнению с прототипом.

Формула изобретения Гамма-телескоп, содержащий кодированную маску и позиционно-чувствитель- ный детектор, соединенный с блоком измерения координат, энергии и времени, который подключен кЭВМ, отл ича ющи- й с я тем, что, с целью расширение поля

0

зрения гамма-телескопа в условиях фона без уменьшения чувствительности, под по- зиционно-чувствительным детектором расположен позиционно-чувствительный калориметр, выходы которого соединены с вторым блоком измерения координат, энергии и зремени, который подключен к ЭВМ, а кодированная маска выполнена в виде части сферы.