Способ определения направления пучка заряженных частиц Советский патент 1991 года по МПК G01T1/29 

(Л

С

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть использовано для определения направления пучка заряженных частиц. Цель изобретения заключается в повышении чувствительности способа и упрощении процесса определения путем измерения распределения частиц только в одной плоскости, пересекающей пучок. Предлагаемый способ удобно применять в случаях, когда положение пучка нужно определять в недоступной для детектора точке и при необходимости высокоточного определения положения пучка, например в случае поляризационных измерений. 3 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, преимущественно к экспериментам, проводимым на ускорителе, и может быть использовано для определения направления пучка заряженных частиц.

Целью изобретения является повышение чувствительности способа и упрощение процесса определения направления пучка путем измерения распределения частиц только в одной плоскости, пересекающей пучок.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются измерение распределения частиц в пучке, определение по этому распределению ширины пучка на полувысоте в вертикальном или горизонтальном направлении,введение в пучок перед плоскостью измерения мишени из твердого вещества с поперечными размерами, равными этой ширине, перемещение пучка или мишени до получения симметричного распределения рассеянных частиц, нахождение центра тяжести этого распределения и определение направления пучка по прямой, проходящей через геометрический центр мишени и центр тяжести распределения рассеянных частиц.

На фиг. 1 показана схема экспериментальной установки, на которой можно осуществить определение направления пучка предложенным способом; на фиг. 2 - распределение частиц в пучке; на фиг. 3 - симметричное распределение рассеянных на мишени частиц.

На фиг. 1 пучок заряженных частиц направлен справа налево. В качестве детектора 1 можно использовать многопроволочную пропорцинальную камеру. Мишень 2 изготовлена из тяжелого вещества (Pb, U и др.) либо должна быть достаточно протяженная вдоль пучка для увеличения эффекта рассеяния и поглощения частиц в мишени при данной энергии частиц пучка.

( VI

О а 4

ISJ

Осуществление способа представлено на пучке заряженных частиц, поперечное сечение которого близко к гауссовой кривой. Для этого проводят измерение распределения частиц в пучке в плоскости, проходящей через детектор 1 (см.фиг.1),по нему определяют ширину пучка на полувысоте распределения (см.фиг.2), помещают в пучок мишень 2 (см.фиг.1) цилиндрической формы из твердого вещества с диаметром, равным этой ширине, перемещают мишень в поперечном пучку направлении до получения симметричного распределения (см.фиг.З) и определяют направление пучка, которое совпадает с прямой, проходящей через геометрический центр мишени и центр тяжести симметричного распределения.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с известным техническим решением.

Для определения направления пучка требуется проводить измерение распределения частиц только в одной плоскости, пересекающей пучок, тогда как в известном техническом решении измерения следует проводить в двух, разнесенных вдоль пучка плоскостях. В результате предлагаемый способ оказывается удобным в тех случаях, когда измерения направления пучка следует проводить в точках, недоступных для детектора, например, в коллиматоре или криостате, где проходит пучок.

Высокая чувствительность способа при определении направления пучка основывается на том, что границы мишени (т.е. перепад плотности на краях мишени) находятся в пределах максимумов спада интенсивности от центра пучка к краям мишени. Поэтому малейший сдвиг мишени вызывает резкое изменение распределения рассеянных частиц. При этом интенсивность рассеяния резко возрастает у одного края мишени и соответственно резко падает у другого края мишени.

Способ удобно использовать при необходимости высокочастотного определения

направления пучка. Такая точность необходима в случае, например, поляризационных измерений, где неточность определения направления пучка вносит систематическую погрешность в результаты измерений,

Формула изобретения Способ определения направления пучка заряженных частиц, включающий регистрацию продуктов взаимодействия пучка с

атомами вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения процесса определения путем измерения распределения частиц только в одной плоскости, пересекающей

пучок, измеряют распределение частиц в пучке, определяют по этому распределению ширину пучка на полувысоте в вертикальном или горизонтальном направлении,вводят в пучок перед плоскостью измерения

мишень из твердого вещества с поперечными размерами, равными этой ширине перемещением пучка или мишени добиваются симметричного распределения рассеянных частиц, находят центр тяжести этого распределения и определяют направление пучка по прямой, проходящей через геометрический центр мишени и центр тяжести распределения рассеянных частиц.

ЛУЧОК

Фид.З