Фотографический черенковский детектор Советский патент 1978 года по МПК G01T1/22 

1

Изобретение относится к технике физического эксперимента в физике высоких энергий и космических лучей, н может быть использовано в качестве-устройства для исследования состава космических луче в области ядер с высоким порогом и экспериментов по поиску магнитных зарядов.

Для измерения характеристик излучений известно применение пленочных дозаметров ll. Однако они требуют сложной обработ после обручения.

Наиболее близким к изобретению явп ется устройство, содержащее радиатор Вавилова-Черенкова, в котором для определения скоростей релятивистски ядер используется фотографический двухслойный детектор 21. Один слой представляет собой прозрачную плоско-параллельную пластинку-радиатор толщиной 100 мкм, а второй высокочувствительный фотослой, находящийся в оптическом контакте с радиатором.

При прохождении через радиатор релятивистского ядра со скоростью , где - показатель преломлении, в нем воз-

никает конус излучения Вавилова-Черенкова, который регистрируется в фотослое и по диаметру пятна изображения определяется скорость частицы.

Однако этот детектор отличается высоким порогом регистрации ядер по их заряду Z ; для регистрации конуса излучения от одной

частицы требуется предельная чувствитель-

., , ,х фотонов .

ность фотослоя ( nj 10 - ): ввиду

мкм того, что плотность энергии черенковского

излучения, попавшего на фотосЛой, обратно пропорциональна расстоянию от точки входа частицы в фотослой, невозможно по углу излучения измерить ее скорость; без привлечения косвенных данньпс по распределению j плотности излучения в фотослое невозможно определить угол входа частицьч невозможно определить заряд частицы, так как плотность излучения ( р (R)j в пятне является

2 и 0, что еле(titruiTTiuod НС .кг и R ип Л

функцией не только дует из формулы

3te Z sinQ СА| - Я ) 9рг

U)

рстг) 2R ем2 Целью изобретения является понижение rfopora регистрации релятивистских ядер по 2 и повышение точности опреаеления их заряда, скорости и направления. Достигается это тем, чт-о в нем радиатор детектора вьшолнен в виде линзового растра, а фотослой помещен в фокальной плоскости фокусирующих элементов растра, Изобретение поясняется чертежом. Проз- , рачный радиатор 1 черенковского иэ«у- эния выполнен в виде линзового растра с. фоку- сируюшим элементом, в фокальной плосксх .ти которых размещен фотослой 2. Между фотослоем и основой 3 нанесен противореольный спой 4. Поляризационный |яльтр 5 вводится для экспериментов по поиску магнитного заряда О,. В этом случае при нормальном входе в радиатор частицы с зарядом 2 и скорост выше порога возникновения излучения, последнее будет сфокусировано линзой в кольцо с радиусом Т f tg 8 ( f фокусное расстояние линз растра). Ширина размытия кольца будет опреде ляться в основном дисперсией материала растра, а плотность излучения в кольце сос тавит ,, р. ДГе2гД СЯ1-ьЯ Я- Са) 2Л2 Af f 2с;где Я|,2 - границы регистрируемого диапазона длин волн; п - показатель преломления ради атора; С - постоянная Коши в формуле для зависимости .(Л) П - толщина линзового растра. Отношение плотностей излучения для детектора с фокусировкой к без нее определя . ся величиной ..,. „ фок пСЯ)&ш8со вКЯ К -Например, при В SV.f , К полиметилметакрилата в диапазоне дли Волн от А 300 нм до АJ 700 нм (ЛП 4-10 ) величина К52О. Таким образом, использование в качестве радиатора линзового растра позволяет пркмелять либо более низкую чувствительность фотослоя, чем в известном детекторе , либо понизить пброг регистрации ядер по Е в ТГк раз (т.е. до Н -v 20). .Резкая грв ница кольца позволяет определить по его диаметру скорость частицы, а при наклонном падении угол входа & частицы в радиатор по расположению частей конуса излучения в различных линзах растра. Замеряя P.it при известных б, К uj согласно формуле (2), можно определить заряд частицы- 2 , Кроме этого, детектор с фокусировкой позволяет более достоверно вести и эксперимент по поиску МОНОПОЛЯ Дирака, если между растром н фотослоем ввести пленочный поляроид, то распределение плотности излучения от магнитного и электрического е зарядов будет иметь различный характер, как это видно из чертежа (б ). Формула изобретения Фотографический черенковский детектор, содержащий радиатор излучения Вавилова-Черенкова, поляроид и фотослой, отличающийся тем, что, с целью понижения порога регистрации релятивист ских ядер по 2. , повышения точности определения их заряда, скорости и направления, радиатор детектора выполнен в виде лин- зового растра, а фотослой помещен в фокальной плоскости фокусирующих элементов растра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент Нидерландов № 146295, кл. G-01 Т 1/08, 16.06.7. 2. Е. К. Sh-Lrk et dE РКуЬ Ru.D. v7.№ll 1973, р. 3220.