Устройство для измерения следов в ядерной фотоэмульсии Советский патент 1983 года по МПК G01T5/10 

Изобретение относится к экспериментальной . ядерной физике и физике элементарных частиц и может быть использовано при исследовании свойс очарованных частиц на пучках нейтрино от ускорителя. Известно устройство для обмера событий в ядерной фотоэмульсии, которое представляет собой оптический микроскоп, оснащенный системой изме речня углов ориентации следов в про ранстве и длин этих следов. Чтобы найти угол ориентации следа в прост ранстве, измеряют угол в проекции на плоскость поля зрения и тангенс угла погружения следа в слое фотоэмульсии. Чтобы измерить длину след измеряют длину проекции, и по велич не тангенса угла погружения вычисляют истинную длину следа, принимая во внимание эффект преломления свет внутри слоя ядерной фотоэмульсии Недостаток такого устройства состоит в том, что скорость обмера ориентации и длины следа в ядерной фотоэмульсии мала и не отвечает требованиям физики элементарных час тиц. Ближайшим к изобретению является устройство для автоматизированного обмера событий в ядерной фотоэмульсии, которое содержит точечный исто ник расходящегося пучка когерентног света, линзу преобразования Фурье, столик для крепления слоя ядерной фотоэмульсии с микрометрическими винтами, систему поворота столика {вокруг оси, наклоненной к оптической оси устройства, систему целево сканирования, фотоприемники, датчик угла поворота столика и блок записи данных измерений и процессор 2 . Это устройство работает следующи образом. После установки центра события в точку, в которой пересекаются ось о тической системы и ось поворотного столика, столик приводится в равномерное движение по углу на 180 или 36(f. Через небольшие интервалы углов, например через 5., поворота столика производят запись отсчетов системы щелевого сканирования, которые фиксируют ориентацию следа в проекции на плоскость, перпендикулярную оси оптической системы. По величине амплитуды мировой линии каждого следа и по величине азимутального угла положения максимума мировой линии находят углы ориентации данного следа в простран стве. Если следов несколько, то про изводят такой же анализ всех мировых линий, получающихся на двухмерном графике. При всех существенных достоинствах этого устройства оно обладает тем недостатком, что не может измерять длины следов. Целью изобретения является сокращение времени измерений и автоматизация процесса обмера следов частиц при сохранении всех достоинств автоматизированной системы измерения углов следов частиц в слое ядерной фотоэмульсии. Эта цель достигается тем, что устройство для измерения следов в ядерной фотоэмульсии, содержащее точечный источник расходящегося пучка когерентного света, линзу преобразования Фурье, столик для крепления слоя ядерной фотоэмульсии с микрометрическими винтами, систему поворота столика вокруг оси, наклоненной к оптической оси устройства систему щелевого сканирования, фотоприемник, датчик угла поворота столика, блок записи данных измерений и процессор, снабжено мторкой, расположенной в плоскости, оптически сопряженной относительно центра обмеряемого следа и перпендикулярной ог тической оси устройства, системой поступательного перемещения шторки в своей плоскости и датчиком положения шторки. На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 когерентного света, линзу 2 формирования сходящегося-расходящегося пучка света, плоскую шторку 3 с острой кромкой, систему 4 перемещения шторки, датчик 5 положения шторки, линзу 6 преобразования Фурье, столик 7 для крепления ядерной фотоэмульсии, систему 8 поворота столика через микрометрический винт, датчик 9 угла поворота столика, слой 10 ядерной фотоэмульсии, систему 11 щелевого сканирования, фотоприемник 12, блок 13 записи данных .измерений и процессор 14. Элементы 1 и 2 образуют источник расходящегося пучка света. Устройство работает следукяаим образом. После установки центра события в точку, в которой пересекается оптическая ось устройства и ось по- . воротного столика, столик приводится в равномерное вращение. Через угловые интервалы, например через 5 производят запись отсчетов системы щелевого сканирования. Далее производят обработку данных измерений при помощи процессора и находят такие положения столика, при которых длина проекции измеряемого следа является максимальной. По сигналу процессора система поворота столика устанавливает столик в соответствующее положение. По сигналу процессора и датчика угла

поворота столика шторка приводится в равномерное поступательное движение. При этом след частицы постепенно затеняется изображением шторки которое формируется в плоскости, где находится след частицы.

Через постоянные значения шага перемещения шторки производят отсчеты значения интенсивности света 3(ч) где X - координата положения шторки в том световоде системы целевого сканирования, которому соответствует Максимальный угол проекции угла .ориентации данного следа. Свет из всех остальных световодов не измеряется.

Данные измерений заносятся в блок записи данных измерений и при помощи процессора находят точку, в которой функция- иТх обращается в нуль.

Далее тот же процесс повторяют для следующего следа, максимальный угол проекции которого имеет место при другом положении столика, и съем информации об интенсивности света ведут с другого световода.

Повторяя процесс для всех следов, образующих многолучевое ядерное взаимодействие, находят ориентации и длины всех следов. При помощи процессора решают вопрос о том, останав.ливается ли след в слое фотоэмульсии или же этот след переходит в соседний слой.

Предложенное устройство позволяет значительно сократить время измерений , автоматизировать процесс обмера следов частиц в различного рода ядерно-физических экспериментах

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .СЛЕДОВ В ЯДЕРНОЙ ФОТОЭМУЛЬСИИ, содержащее точечный источник расходящегося пучкд когерентного света, линзу преобразования Фурье, столик для крепления слоя ядерной Фото- эмульсуи с микрометрическими винтами, систему поворота столика вокруг оси, наклоненной к оптической оси устройства, систему щелевого сканирования, фотоприемник, датчик угла поворота столика, блок записи данных измерений и процессор, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерений и автоматизации процесса обмена следов Частиц, снабжено шторкой, расположенной в плоскости, оптически сопряженной относительно центра обмеряемого следа и перпендикулярной Q Оптической оси устройства, системой- S .поступательного перемещения шторки и датчиком положения шторки.- f/J 00 со со