Пузырьковая камера Советский патент 1979 года по МПК G01T5/06 

(54) ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

I

Изобретение относится к физике элементарных частии, в частности к экспериментальным приборам, работающим совместно с ускорителями частиц.

В эксперименталь)1ой ядерной физике известны пузырьковые камеры, работающие с водородиыми трекочувствительными жидкостными мишеиями {}.

Известна также пузырьковая камера с окиом, внутри которого расположена трекочувствительная мишень. В ней камера и ншень расширяются общим механизмом t6p)ca давления (2).

Известные конструкции камер с трекочувсгвительными мишенями ограничены по возможностям, так как их объем не может быть заполнен средой в виде газа из-за того, что жидкость и газ имеют разные коэффициенты расширения, необходимые для придания им свойства трекочувствительности. Высокая плотность жидкости, заполняющей трекочувствительную мишень, снижает информативность и качество получаемой информации, так как не позволяет фотографировать и изучать следы частиц с малыми |1робегами.

Цель изобретения - повышение точиосГги регистрации событий ядерных взаимодействий и их информативности при фотографированик в пузырьковой камере.

Это достигается тем, что в известной пузырьковой камере с трекочувствительной мишенью наполненная газом мншень укреплена на передней стенке камеры со стороны входа пучка частиц с помощью фасонного флаица и снабжена автономной системой расширения.

Кроме того, фланец со стороны газовой мишени имеет внутренний паз с герметичны затвором для крепления тонкого прозрачног(

окна.

Корпус мишени снабжен патрубк9М, соедиияющим газовую мишеиь со стороны, противоположной входу пучка, с задней стенкой пузырьковой камеры, причем полость патрубка в части, присоединенной к газовой мишени, имеет тонкостенную герметичную

аглушку.

Закрепление мишени с помощью фасонного фланца на передней стенке пузырьковой камеры со стороны входа пучка необходимо гля того, чтобы выполнить одновременно

уплотнение внутреннего объема пузырьковой камеры, заполненного жидкостью, а также герметизировать этим же фасонным фланцем внутренний объем газовой мишеии. При этом такая конструкция оказалась необходима, чтобы решить главную задачу; возникающую при размещении газовой мишени в пузырьковой камере. Именно из-за относительно малого количества атомов в см газовой мишени следует всемерно уменьшать количество «посторонних атомов на пути движения ускоренных частиц через мишень и пузырьковую камеру для того, чтобы уменьшить количество посторонних, фоновых, ядерных реакций на перегородках, стенках и т. д. и обеспечить чистые условия для изучения ядерных реакций на газе, наполняющем мишень.

Автономная система расширения для газовой мишени обеспечивает перевод газового наполнения мишени в трекочувствительное состояние. Это выполняется за счет адиабатического расширения. Газ расширяется на 8-12% в зависимости от молекулярного состава наполнения. Для обеспечения трекочувствительности фреонового наполнения объем пузырьковой камеры следует расширить на 3%. Времена возникновения и существования трекочувствительного состояния в газе и жидкости сильно отличаются. По этой причине газовая мишенв была оснащена автономной системой расширения, работа которой необходимым образом согласована с работой расширительного механизма собственно пузырьковой камеры.

Фланец, соединяющий газовую мишень со стенкой пузырьковой камеры, выполнен с пазом в части, прилегающей к газовой мишени, Это решение вытекает из особенностей механизма работы газовой мишени.

Точность и качество следов, фотографируемых в газовой мишени, зависит от равномерности движения газового потока в объеме -мишени в процессе расширения. По этой причине тонкое окно из лавсана закрепляется во фланце со стороны газовой мишени, так как это исключает создание паразитных полостей в объеме, приводящих при расширении газа к его завихрениям. Лавсановое окно имеет минимальную толщину для уменьшения вероятности возникновения на нем фоновых реакций. Оно прозрачно, так как через него выполняется освещение рабочега объема газовой мишени при фотографировании.

Корпус мишени со стороны выхода из неё частиц соединяется с корпусом пузырьковой камеры полым патрубком. Патрубок заполнен газом н закрыт со стороны газовой мишени тонкостенИой заглушкой. Это позволяет кзбавнться от посторонних ядерных реакций на атомах жидкости, заполняющих объем пузырьковой камеры.

На чертеже схематически показана предлагаемая пузырьковая камера с трекочувстВительной газовоб мншеиью.

Камера I с основным объемом включает системы 2 и 3 расширения, соответственно

для жидкостной и газовой камер. Мишень 4 закреплена на передней стенке камеры с помощью фасонного фланца 5, Флйнец имеет внутренний паз с герметичным затвором для крепления тонкого окна со стороны

газовой мишени.

При расширении основного объема камеры 1 с фреоновой смесью синхронно расширяется рабочий объем мишени. Оба объема одновременно становятся чувствительными к заряженным частицам.

Через тонкое лавсановое окно в камеру впускают пучок ускоренных частиц от ускорителя. Через верхние стекла в пузырьковой камере и мишени фотографируют следы частиц от ядерных взаимодействий. Следы частиц малой энергии видны только в газовой мишени, а следы частиц с достаточно большой энергией видны в газовой мишени и пузырьковой камере одновременно.

Предлагаемая пузырьковая камера с газовой мишенью принципиально расширяет эффективность прибора за счет включения в анализ фотографируемых с большой точностью и эффективностью следов частнц с малой энергией одновременно со следами частиц высокой энергии. Так как изобретение позволяет использовать одну и ту же мишень для работы с разными газами, то это создает возможность для проведения исследований многочастичных расщеплений на широком

наборе ранее не изученных ядер.

Формула изобретения

тени имеет паз с герметичным затворол для крепления окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

- jN

5

2.Авторское свидетельство СССР Na 486292, кл. G 01 Т 5/06, 30.09.75.