Объектив устройства для просмотра ядерной фотоэмульсии Советский патент 1991 года по МПК G01T5/10 

1

(21)4671729/10 (22)31.03.89 (46)30.11.91. Бюл. №44

(71)Объединенный институт ядерных исследований

(72)Л.М. Сороко (53)535.813(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР NJ1583898,кл. G 01 Т 5/10, 1988. (54) ОБЪЕКТИВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОСМОТРА ЯДЕРНОЙ ФОТОЭМУЛЬСИИ

(57) Изобретение относится к экспериментальной технике трековых детекторов частиц. Цель изобретения - уменьшение габаритов. Объектив содержит тубус 2, ме- зооптический элемент в виде фронтальной линзы 1 с голограммой на сферической поверхности, имеющий кольцевой отклик, шторку 14 прямого пучка света, мезооптиче- ский интерфейс из плоских зеркал 5 и цилиндрических линз 6, .установленных на цилиндрических поверхностях вкладышей 4. 4 ил.

Os

ю ел ю

4

Фиг I

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в технике трековых детекторов, например в микроскопе для наблюдения следов частиц в ядерной фотоэмульсии.

Цель изобретения - уменьшение габаритов.

На фиг. 1 изображен предложенный объектив, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фу.г. Г; на фиг. 3 - взаимное расположение цилиндрических вкладышей и поводков при наблюдении горизонтальных следов частиц; на фиг. 4 - то же, при наблюдении прямого следа частицы с большим углом погружения.

Объектив и устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии содержат фронталь- линзу 1 с двумя голограммами на сфе- р ческой поверхности, общий тубус 2, наружный цилиндрический вкладыш 3, внутренний цилиндрический вкладыш 4, плоские зеркала 5, положительную цилинд- р Йческую линзу б, держатель 7 призм и ПЗС- мфтриц, призму 8, ПЗС-матрицу 9, поводок 10, упор 11 микровинта, микровинт 12, пружину 13 микровинта, шторку 14 прямого пучка света.

Вторичные лучи света, возникающие при освещении прямого следа частицы сходящимся пучком свега, который поглощается шторкой 14, выходят из ядерной фрчоэмульсии широким веером, попадают вф фронтальную линзу 1 через тонкий слой иммерсионной жидкости между слоем ядер- н|эй фотоэмульсии и фронтальной линзой 1, про называют две голограммы на наружной порерхности фронтальной линзы 1. Тй голограмма, которая характеризуете точечным откликом, формирует увеличенное изображение прямого следа частицы на одной из матриц ПЗС 9. при этом лучи света на пути к матрице ПЗС 9 испытывают отражение в призмах 8. Вторая голограмма, которая характеризуется кольцевым откликом, формирует два мезооптических изображения прямого следа частицы на второй матрице ПЗС 9. При этом на пути к матрице ПЗС 9 лучи света испытывают отражения от плоских зеркал 5 и проходят через корректирующие положительные цилиндрические линзы 6. Необходимость введения положительных цилиндрических линз 6 вызвана тем, что голограмма с кольцевым откликом создает фокусировку только в меридиональном сечении. В сагиттальном сечении голограмма с кольцевым откликом фокусировку не создает. Эту функцию выполняют две положительные цилиндрические линзы б которые ориентированы так.

что они создают фокусировку только в сагиттальном сечении. При этом положительные цилиндрические линзы изменяют свое положение вместе с соответствующими цилиндрическими вкладышами 3 и 4 и благодаря этому мезооптические изображения прямого следа частицы всегда формируются вблизи центральной области ПЗС-матрицы 9,

Объектив работает следующим образом.

После установки объектива в тубус микроскопа включают источник сходящегося пучка света микроскопа,- подсоединяют

ПЗС-матрицы к системе съема информации и устанавливают ядерную фотоэмульсию в рабочее положение так, чтобы между плоской поверхностью фронтальной линзы 1 и слоем ядерной фотоэмульсии имелся тонкий слой иммерсионного масла. При помощи микровинтов 12 через упор микровинта 11 и пружину микровинта 13 устанавливают наружный подвижной цилиндрический вкладыш 3 и внутренний подвижной цилиндрический вкладыш 4, снабженные поводками 10, в положение, которое соответствует заданному углу погружения искомого следа частицы. Затем приступают к поиску искомого следа частицы путем наблюдения мезооптических изображений, формируемых на матрице ПЗС 9 в различных участках ядерной фотоэмульсии. После того, как наблюдатель заметит искомый след частицы, переходят к поиску конца

прямого следа частицы. Когда конец прямого следа частицы найден, наблюдатель переходит к исследованию традиционного изображения, на котором видны все втооич- ные частицы ядерного взаимодействия.

Техническое преимущество и положительный эффект предложенного объектива состоят в том, что он имеет относительно малые поперечные габаритные размеры за счет излома хода лучей и его можно использовать в традиционном оптическом микроскопе в качестве сменного объектива, который позволяет одновременно наблюдать как традиционное, так и мезооптические изображения прямых следов частиц в

0 ядерной фотоэмульсии. Объектив обладает высокой избирательностью как по углу ориентации прямого следа частицы &у, так и по углу погружения прямого следа частицы & . П р и м е р . В качестве исходного макета

5 заявленного объектива изготовлена конструкция, в основе которой лежит фронтальная линза, размеры которой радиус сферы 30 мм; поперечный размер 52 мм; высота 28,5 мм. угол при вершине конуса с матовой

поверхностью равен 120°; угол между осью симметрии фронтальной линзы и побочной осью лучей света, образующих мезооптиче- ские изображения прямого следа частицы, равен 35°; расстояние между плоскими зеркалами 5 равно 55 мм в поперечном направлении и 78,6 мм в продольном направлении вдоль оптической оси объектива микроскопа. Полная длина указанного макета равна 240 мм, а поперечный габаритный размер - 70 мм. Коэффициент сокращения поперечных размеров равен 6:1. В дальнейшем длина описанного объектива микроскопа будет уменьшена до 80 мм, а поперечные размеры - до 50 мм.

Формула изобретения Объектив устройства для просмотра ядерной фотоэмульсии, содержащий корпус, мезооптический элемент с кольцевым откликом, шторку прямого пучка света, мезооптический интерфейс, отличающий- с я тем, что. с целью уменьшения габаритов, мезооптический интерфейс выполнен в виде двух цилиндрических вкладышей с вырезами на цилиндрической поверхности, ус- тановленных в корпусе с возможностью независимого разворота вокруг оптической

оси, на внутренней поверхности каждого вкладыша установлены оптически сопряженные с мезооптическим элементом и между собой плоские зеркала и корректирующая цилиндрическая линза, при этом вырезы на цилиндрической поверхности каждого вкладыша выполнены в месте расположения плоских зеркал другого вкладыша.

Фиг, г