Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии Советский патент 1992 года по МПК G01T5/10 

Изобретение относится к экспериментальной ф4/1зике элементарных частиц и может быть использовано в технике трековых детекторов при исследовании свойств короткоживущих элементарных частиц

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства путем увеличения отношения сигнала к шуму.

Сущность изобретения заключается в том, что и устройстве, содержащем систему формирования сходящегося пучка света, вилку для крепления ядерной фотоэмульсии, систему перемещения и контроля положения вилки для крепления ядерной фотоэмульсии, межоптическое зеркало с кольцевым откликом, оптический интерфейс, два фотоприемника, систему поворота оптического интерфейса, а также блок записи данных, оптический интерфейс выполнен в виде двух шторок с щелевым вырезом в каждой, расположенных непосредственно перед мезооптическим зеркалом с кольцевым откликом по разные стороны от оптической оси устройства, каждый щелевой вырез в шторке выполнен в одном из меридианальных сечениях устройства, ширина выреза Д§ в шторке с узким вырезом выбрана из условия , гдбЛдлина волны света, D -диаметр поля зрения устройства, Н - .расстояние от вилки для крепления ядерной фотоэмульсии до мезооптического зеркала с кольцевым откликом, система поворота оптического интерфейса выполнена в виде двух автономных систем поворота и контроля положения шторок с щелевым вырезом, каждый фотоприемник жестко скреплен с соответствующей шторкой с щелевым и с соответствующей системой поворота и контроля положения шторки.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - положение шторок в плане.

Устройство содержит систему 1 формирования сходящегося пучка света, вилку 2 ;цля крепления ядерной фотоэмульсии, систему 3 перемещения и контроля положения вилки 2 для крепления ядерной фотоэмульсии, мезооптическое зеркало 4 с кольцевым откликом, левую шторку 5 с щелевым вырезом, правую шторку 6 с щелевым вырезом, систему 7 поворота и контроля положения шторки 5, систему 8 поворота и контроля положения шторки 6, фотоприемник 9, жестко скрепленный с системой 7 поворота и контроля положения шторки 5, фотоприемник 10, жестко скрепленный с системой 8 поворота и контроля положения шторки б, блок 11 записи данных.

Слой ядерной фотоэмульсии, жестко укрепленный в вилке 2, просвечивается сходящимся пучком света. Дифрагированные на прямом следе частиц лучи света попадают на мезооптическое зеркало 4 с кольцевым откликом только тогда, когда они беспрепятственно проходят-через щелевые вырезы в шторках 5 и 6. Для этого устанавливают левую шторку 5 и правую шторку 6 в положения, при которых указанные шторки будут беспрепятственно пропускать свет на мезооптическое зеркало 4 с кольцевым откликом при прямом и обратном прохождении только для заданного угла ориентации ftcy и угла погружения dt прямого следа частицы, а затем дифрагированный свет сфокусируется в фотоприемниках 9 и 10.

Начинают перемещать вилку 2 для крепления ядерной фотоэмульсии. Когда в поле зрения устройства попадает прямой след частицы заданной ориентации, в фотоприемниках 9 и 10 возникнут импульсы фототока, которые поступят в блок 11 записи данных одновременно с данными о положении вилки 2 для крепления ядерной фотоэмульсии, а также данное о положениях двух Шторок 5 и 6. поступающие из систем 7 и 8.

Техническое преимущество предлагаемого устройства состоит ВТОМ, что разрешающая способность по углу ориентации ftcy и углу погружения Oi прямого следа частицы в ядерной фотоэмульсии определяется шириной выреза в шторке с вырезом Д. В других конструкциях мезооптического Фурье-микроскопа вг прямого следа частицы должны соответствовать углу ориентации и углу разворота двух шторок 5 и б (фиг.2) Лучи света, достигшие поверхности зеркала 4 с кольцевым откликом, отражаются и проходят беспрепятственно обратно через вырезы в шторках 5 и 6. После фокусировки в меридиональном сечении лучи света попадают фотоприемники 9 и 10. Сигналы фототока поступают а блок 11 записи данных, куда направляются данные о положении вилки 2 для крепления ядерной фотоэмульсии из системы 3 и данные об ориентациях шторок 5

и б, поступающие из фотоприемников 9 и 10.

Разрешение по углу ориентации вху и

углу погружения ft прямого следа частицы в

ядерной фотоэмульсии определяется шириной выреза в шторке А.

Устройство работает следующим образом.

Включают систему формирования сходящегося пучка света, устанавливают ядерную фотоэмульсию в вилку 2 для крепления ядерной фотоэмульсии, включают систему 3 перемещения и контроля положения вилки 2 для крепления ядерной фотоэмульсии, при помощи системц 7. При Л| 60 мкм,

D 1500 мкм, угловое разрешение примерно в 20 раз лучше, чем в известных конструкциях.

Устройство имеет повышенное быстродействие. Повышение быстродействия

является следствием повышения разрешающей способности по углу и как результат этого - повышение отношения сигнала к шуму, открывающего возможность повышения скорости перемещения ядерной фотоэмульсии, а также в результате того, что устройство допускает повышение диаметра поля зрения и пропорциональное увеличение быстродействия, которое выражается в площади фотоэмульсии, просмотренной в

единицу времени.

Формулаизобрётения

Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии, содержащее систему формирования сходящегося пучка света, вилку для крепления ядерной фотоэмульсии, систему перемещения и контроля положения вилки для крепления ядерной фотоэмульсии.

мезооптическое зеркало с кольцевым откликом, оптический интерфейс, два фотоприемника, .систему поворота оптического интерфейса, а также блок записи данных, отличающееся тем, что, с целью

повышения быстродействия путем увеличения отношения сигнала к шуму, оптический интерфейс выполнен в виде двух шторок с щелевым вырезом в каждой, расположенных непрсредственно перед мезооптическим зеркалом, с кольцевым откликом по разные стороны от оптической оси устройства, каждый вырез расположен в меридиональных сечениях устройства, ширина щелевого выреза А| в шторке выбрана из

условия Л - Н, где А - длина волны

света, D - диаметр поля зрения устройства, Н - расстояние от вилки для крепления

ядерной фотоэмульсии до мезооптического

зеркала с кольцевым откликом, система поворота оптического интерфейса выполнена в виде двух автономных систем поворота и контроля положения шторок, каждый фотоприемник жестко скреплен только с одной из двух шторок, а также с соответствующей cV1cтeмoй поворота и контроля положения шторк-и.

-Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быТь использовано в технике трековых детекторов при исследовании свойств ко- роткоживущих элементарных частиц. Цель изобретения - повышение быстродействия путем увеличения отношения сигнала к шуму. Устройство содержит систему формирования сходящегося пучка света, мезооп- тическое зеркало с кольцевым откликом, фотоприемник, а также оптический интерфейс, который выполнен в виде двух шторок с щелевым вырезом, при этом каждая шторка имеет независимую систему поворота и контроля поворота шторки. 2 ил.

Фиг.2.