СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ В ЯДЕРНЫХ ЭМУЛЬСИЯХ Советский патент 1970 года по МПК G01T1/08 G01T5/10 

Предлагаемый снособ можно использовать при производстве ядерных эмульсий для обнаружения скрытых эмульсионных дефектов по всей площади эмульсионного слоя при фотохим.ической обработке ядерных эмульсионных слоев в производственных условиях (для контроля за уровнем деформаций, вносимых технологическими операциями, и разработки оптимальных условий обработки), в экспериментальной ядерной физике (для упрощения и значительного сокращения объема вспомогательных измерительных операций, связаниых с определением поправок на искажения, .вызванные различными дефектами в толстослойных ядерных импульсиях).

Широкое развитие в экспериментальной ядерной физике получили метод регистрации заряженных частиц с помощью специальных толстослойных фотоэмульсионных слоев щироко распространен в экспериментальной ядерной физике. Однако при изготовлении и фотографической обработке таких слоев в них часто появляются скрытые дефекты (внутренние напряжения, различного рода деформаций и т. п.), вызывающие в дальнейшем искривления (искажения геометрической формы) следов заря}кенных частиц. При последующих измерениях физических параметров необходимо вносить соответствующие поправки, учитывающие влияние указанных искажеНИИ. Дефекты такого рода, как правило, обнаруживаются лищь при анализе следов частиц под микроскопом.

Существующие методы оценки подобных искажений (крупномасштабных деформаций ИЛИ макродисторсий) сводятся обычно к определению степени искривления отдельных прямолинейных следов, расположенных перпендикулярно к поверхности слоя и служащих своеобразным эталоном или тестом. Отююнения от пря.юлинейности, измеряемые под микроскопом для отдельных следов, -в дальнейшем математически обрабатываются для количественной характеристики искал ений, различными способами. Для получения достаточно полной картины распределения деформаций в исследуемой области приходится просматривать большое количество тестовых следов. Процедура эта весьма трудоемкая.

Предлагаемый метод основан на использовании вспомогательного облучения, нормального к плоскости эмульсионного слоя и служащего в качестве теста для определения уровня деформаций. Оценка деформаций производится одновременно с массовым измерением следов теста в исследуемой зоне и выявлением областей деформации по возникающим при просмотре визуальным эффектам. При достаточной интенсивности вспомогательного (тестового) облучения ( частиц/см) можно вести просмотр невооруженным глазом без помощи микроскопа. Тестовое облучение не препятствует рабочим измерениям в эмульсии при продольном облучении, а в случае использования эмульсионных камер, облученных перпендикулярно к плоскости эмульсии, необходимость в теством облучении отпадает. Метод также основаи на использовании регулярного растра, образованного в слое сле дами частиц вспомогательного облучения с малым угловым разбросом и перпендикулярного к плоскости слоя. Нерегулярность растра (неоднородность по углу), вызванная местными деформациями эмульсии, обнаруживается по изменению условий появления эффекта отражения света от растра но глубине слоя при постоянных условиях рассматривания. Неоднородность пучка частиц теста по площади не имеет значения и проявляется лишь в виде эффекта отра кения различной степени яркости. Угловой же разброс тестового облучения снижает точность в оценке деформаций. Метод позволяет дать количественную характеристику деформациям в исследуемой области эмульсионного слоя. Для этого используется зависимость между фактическим углом входа следов частиц теста в эмульсию (Y), зависящим от степени деформации слоя на данном участке, и углом поворота фотопластинки (р) вокруг одного из ее ребер до появления эффекта отражения света от растра в исследуемой области слоя при постоянных условиях рассматривания. При рассматривании пластинки под углом ее эффект отражения света будет наблюдаться от труппы следов, параллельао ориентированных под углом- , что следует .из закона отражения света. Установлена следующая простая зависимость между Y, Р и а; при |3 уу 90°+у-р; при Р- В частном случае, когда р - , т. е. совпадает с углом вене могательного облучения. Сравнение фактического угла входа следов в слой с углом облучения может характеризовать уровень деформаций (степень искажения следов) эмульсионного слоя в исследуемой области, а также дать наглядную картину распределения деформаций по всей площади, что существенно упрощает последующ-ие физические измерения на рабочих следах частиц. На фиг. 1 приведена схема, иллюстрирующая эффект отрал ения света от растра в эмульсионном слое для участка с малыми деформациями, когда и совпадает с углом облучения; на фиг. 2 - то же, для участка эмульсии с из-за местных деформаций слоя. ку параллельно самой себе на 90°), можно определить прострапственное положение этих следов в эмульсии и в дальнейшем выч-ислять величину и направление векторов деформации в изучаемой зоне. Таким образом, процедура измерения уровня деформаций в эмульсионном слое сводится к следующим операциям: вспомогательное (тестовое) облучение слоя (иди одновременно почки слоев) пучком частиц перпендикулярно к плоскости слоя в реззльтате чего в слое образуется скрытое изображение следов частиц; проявление слоя, в результате чего образуется видимое под микроскопом изображение отдельных следов частиц тестового облучения, искривленных в участках слоя со скрытыми дефектами (при достаточной интенсивности теста следы можло наблюдать невооруженным глазом по различным визуальным эффектам); анализ растра, образованного следами частиц тестового облучения визуальным путем, и выявление зон с местными деформациями по появлению эффекта отражения света от растра при различных углах поворота пластинки в соответствующих участках слоя (для неискаженных участков слоя угол поворота пластинки до появления эффекта отражения постоянный и составляет половину угла рассматривания, т. е. р -; определение фактического угла входа следов в слой для искаженных участков эмульсии и пространственного положения следов вспомогательного облучения и вычисление вектора деформации в исследуемой области одним из известных методов. Все описанные .выше измерения производятся простейщими средствами без применения микроскона и иных оптических устройств и в короткое время позволяют дать полное представление о характере и величине деформаций в исследуемом эмульсионном слое. Точность оценки величины деформаций зависит от соблюдения следующих основных условий: угол разброса тестового облучения должен быть минимальным; определение угла Р должно производиться с большой (стью при сох-ра1нении границ исследуемой области; условия рассматривания (угол а) долж.ны быть постоянными. С наибольшей точностью граница появления эффекта отражения света от растра определяется для тонких (100-200 ж/с) слоев, с увеличением толщины слоев (до 400-600 мк) граница размывается. Вариантом предлагаемого способа является метод, основанный также на использовании вспомогательного облучения, аналогичного но направлению. Однако качественная оценка уровня деформаций производится по визуально наблюдаемому почернению, образуемому в слое следами частиц тестового облучения при высокой интенсивности последнего ( чаСТИЦ/СЖ2). Эффективная плотность почернения зависит от угла входа следов теста в слой, изменение которого вызывается местными искривлениями эмульсионного слоя. Так, эффективная плотность почернения для следов, входящих ,в СЛОЙ под прямым углом, минимальна, но значительно увеличивается для следов, входящих под меньшими углами. В последнем случае эффект почернения легко обнаруживается невооруженным глазом. Этот вариант можно использовать, когда обилие вспомогательных -следов не позволяет применить обычную измерительную методику. Эффекты, возникающие в обоих случаях (отражения и почернения), легко поддаются фотографированию обычными методами, что может также служить дополнительной качественной характеристикой уровня деформации в слое. Предмет изобретения Способ обнаружения деформаций в ядерных эмульсиях, использующий искривление следов вспомогательного (тестового) облучения заряженными частицами в направлении, перпендикулярном к плоскости слоя, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности операции обнаружения при визуальном наблюдении, исследуемую пластинку рассматривают в параллельном пучке света под углом, обеспечивающим возникновение эффекта отражения света от растра, образованного в слое следами частиц тестового облучения, а по углу поворота фотопластинки вокруг одного из ее ребер до появления эффекта отрансения света от растра судят о количественной степени деформации в исследуемой зоне эмульсионного слоя в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем интенсивность облучения доводят до уровня, вызывающего видимое глазом почернение, рассматриваемое в проходящем свете.

иг.2