CS199467B1 - Zařízení k automatickému počítání stop v jaderné nebo fotografické emulzi - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k automatickému počítání stop v jaderné nebo fotografické emulzi.

Dosavadní známá zařízení k automatickému počítání stop částic v jaderné nebo fotografické emulzi lze podle způsobu rozkládání zvětšeného odrazu emulze rozdělit do dvou skupin.

Společným rysem obou je, že obrazový rozklad se získává tím, Že deska se posouvá se stolkem ji podpírajícím ve směru rovnoběžném se středním směrem stop, čemuž odpovídá pohyb obrazu vzhledem k pevnému snímači, citlivém na světlo v obrazové rovině.

U zařízení první skupiny vzniká řádkový rozklad, jak popisují J.B. Erskine a R.H. Vonderohe v Nuolear Instruments and Methods 81, 1970, 221, tím, že zvětšený obraz snímá televizní snímací elektronka, a to jen jedním řádkem, kolmým na střední směr projekce stop. V zařízení, která popsali J. Stephenson, P.W. Dále v Nucl. Instr. Meth.’9l, 1971, 365, E.R. Flynn,

T. Gardiner a další v Nucl. Instr. Meth. 96, 1971, 107 a B.E. Fischer v Nucl. Instr. Meth. 105, 1972, 413, je jako snímač použit fotonésobič, před jehož fotokatodou je pevné, úzká štěrbinová clona kolmá na střední směr projekce stop a další rotační štěrbinové clona tvaru spirály, jejíž tečna je při lobo- 2 volném natočení kolmá na osu pevné clony. Otáčením spirálové clony konstantní úhlovou rychlostí vzniká postupným vycloňováním malých úseků plochy fotokatody řádkový rozklad.

Předností zařízení první skupiny je, že rychlost řádkování není omezena dynamickými účinky pohybujících se hmot. Nevýhodou však je, že stopy na okraji pole nejsou zobrazovány stejně ostře jako stopy uprostřed. Rozlišení televizní snímací elektronky, případně technické obtíže vznikající při realizaci spirálové clony, kladou další omezení. To, že je nutné osvětlovat současně celý řádek, mé za následek jeho nerovnoměrné osvětlení v různých místech a rozptyl světla na zrnech pozadí, což. vede k rozptylu velikosti signálu stop a ke snížení kontrastu obrazu. Nepříznivě se projevuje nestejnoměrná citlivost fotokatody snímací elektronky v různých místech její plochy, a t© také přispívá k rozptylu velikosti signálu. Z těchto skutečností vyplývá, že Síře vyhodnocovaného pásu emulze nemůže být větší než přibližně 10 mm při rozlišení kolem 5 ftun.

U druhé skupiny vykonává deska navíc vratný pohyb kolmo na směr obrazového rozkladu, a tím se získává řádkový rozklad. Takové zařízeni popsal P. Koeppe v disertační práci o názv.nAutomatisches Auswertungsgerat furKernapurenemulsionen, Technische Universitát Berlin 1961.

Pevná soustava .Štěrbin, z nichž každé je přiřazen fotonésobič, vnímá současně jeden řádek rozkladu. Zařízení tohoto typu zachovávají sice stejné podmínky snímání v průběhu řádku, jejich použití je však omezeno na desky o ploše maximálně několik cm . Při větších rozměrech desky narůstá neúměrně hmotnost stolků, a proto se nepříznivě projevují jejich dynamické účinky při změně rychlosti pohybu.

U všech dosavadních zařízení k automatickému počítání stop činí potíže udržet emulzi v celé prohlížené ploše v mezích hloubky pole snímacího objektivu, a ty rostou se zvětšující se plochou emulze.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k automatickému počítání stop jaderných částic podle vynálezu. Jeho podstatou je, že na rámu je připevněno pří močaré vedení rovnoběžné se směrem obrazového rozkladu, v němž je posuvně uložen vozík, ke kterému je připevněna jedním koncem skleněná deska, nesoucí emulzi, jež se opíré o dva kameny v bodech, ležících v ose řádku rozkladu, a v dalším přímočarém vedení, kolmém na vedení desky, je posuvně uložen stolek řádkového rozkladu, ke kterému je připevněna část optického systému, například objektiv a kondensor, přičemž světelný zdroj osvětlovače a vstupní clona fotodetéktoru jsou spojeny s rámem.___' _ - '

Posuvným pohybem desky v jednom směru jo získán obrazový rozklad. Kmitaným posuvným pohybem stolku nesoucího část optického aymbému vzniká obrazový rozklad. _

Rozdělením optického systému na části pevné a pohyblivé podle vynálezu je dosaženo stejných podmínek osvětlení a zobrazení predmetu vcelé délce řádku, přičemž je osvětlováno pouze bezprostřední okolí zobrazového místa

- 3 emulze. Na rozdíl od obdobných zařízeni, avšak s křížovým stolkem nesoucím desku, nečiní potíže stavět přístroje podle vynálezu pro vyhodnocování emulzí plošných rozměrů desítek a stovek cm . síře vyhodnocovaného pásu může být mnohem větší než 10 mm. Způsobem vedení desky podle vynálezu je dosaženo stejných podmínek zaostření a rozlišení 3 ^um v celé prohlížené ploše emulze bez dalších přídavných zařízení. Rozdělením optického systému a tím, že obraz se snímá v několika řádcích současné, se dosahuje rychlosti prohlížení 3 až 5 mm /sec, což je hodnota srovnatelná s rychlosti dosahovanými, např. Stephensonem a Dalem. Zařízení podle vynálezu tedy slučuje výhody obou typů a navíc poskytuje možnost prohlížet emulze libovolných používaných rozměrů.

Na připojených výkresech je znázorněn příklad provedení zařízení podle vynálezu. Na obrl. 1 je zachyceno Nařízení v řezu vedeném podélnou osou desky s emulzí, na obr. la je řez A-A z obr. 1. Na obr. 2 je řez svislou rovinou, danou osou řádku rozkladu v emulzi a optickou osou objektivu a na obr. 3 je odpovídající půdorysný průmět zařízení. Na obr. 4 znázorněn světlovod. K rámu zařízení je připevněno přímočaré vedení 2, jehož příčný řez je zřejmý z řezu A-A na obr. 1. Ve vedení 2 jsou posuvně uloženy vozíky 3 a 4, opatřené čelistmi 5· Vozík j je spojen s maticí kuličkového šroubu 6, napojeného přímo na krokový motor £. Čelistmi £ je s vozíky £ a 4 spojena skleněná deska g nesoucí emulzi, obrácená emulzi dolů. Rozměry desky jsou 35x700x1,5 mm. Deska g je na podélných okrajích v šířce 5 mm zbavena emulze a těmito okraji spočívá na horní vodorovné ploše vedení 2. Uprostřed své délky je vedení 2 přerušeno a je k němu připevněn můstek g, opatřený oválným otvorem pro průchod světelhého svazku. Do můstku g,jsou zasazeny dva safírové kameny 10 s kulovými dósedacími plochami, jejichž vrcholy leží v rovině horní vodorovné plochy vedení 2. Deska g se dotýká kamenů 10 svými okraji zbavenými emulze a je k nim svrchu dotlačována dalšími dvěma obdobnými kameny 11. zasazenými do ramen odpružených pák 12. Posuvem desky g, stranově vedené vozíky £ a 4 a ve směru svislém vedené kameny 10 a ££, pomocí krokového motoru £, je určen obrazový rozklad. Na rámu 1 spočívá ve třech opěrných bodecíi ££, 14 a 1£ základna 16. Svislá poloha bodu 1£, který leží na svislé ose procházející středem spojnice dotykových bodů kamenů 10. je určena nastavením zaostřovacího mechanismu 17. Se základnou 16 je pevně spojeno přímočaré vedení £g, jehož osa je rovnoběžná se spojnicí dotykových bodů kamenů £0. Ve vedení lg je posuvně na kuličkách uložen stolek £g řádkového rozkladu. Ke stolku lg jsou připevněny mikroskopický objektiv 20, se zvětšením 4x a numerickou aparaturou 0,13, hranoly 2£, 22 a 23 a okulér 24 se zvětšením lOx zobrazovací částí a kondenzor 2£ s hranoly 26 osvětlovače. Osvětlovač je řešen pro osvětlení v temném poli dvěma skříženými svazky, kolmými na střední směr projekcí počítaných! stop a svírajícími β optickou osou úhel 20®. Stolek 19 je spojen s cívkou stejnosměrného lineárního motoru 2£ a také pomocí táhla procházejícího podélným otvorem v ose motoru 27. se snímačem polohy 28. Světelný zdroj gg osvětlovače, jímž je osvětlovací lampa se rtuťovou ultravysokotlakovou výbojkou a kolek- 4 torem, je spojen s rámem 1. Se základnou 16 je spojen hranol 30. který je částí osvětlovače. Hranol 31 je umístěn ve svazku zobrazovací částí a je spojen s rámem i. Celkové zvětšení zobrazovací částí je 2OOx. V obrazové rovině je umístěna a spojena s rámem 1 clona 32 fotodetektoru. Ta je realizována ve vstupní části osmiramenného světlovodu 33. jehož ramena jsou zavedena do skříně elektronické částí zařízení, kde je každému rameni přirazen jako fotodetektor fotonásobič 34. jehož fotokatoda je přivrácena výstupnímu konci příslušného rameně. Provedení světlovodu 33 je zřejmé ze zjednodušeného obr. 4. Ve vstupní části, jejíž čelo představuje clonu fotodetektoru, je proveden otvor tvaru protáhlého obdélníka rozměru 0,5x13,3 mm, orientovaného delší stranou rovnoběžně s promítnutým směrem obrazového rozkladu S který je kolmý na směr. řádkového rozkladu Li. Do otvoru jsou zavedena skleněná vlákna světlovodu rovnoběžně se směrem projekce obrazu 0. Ta jsou rozvětvena do 8 ramen tak, že v každém rameni jsou obsažena vlákna jednoho z osmi dílčích obdélníků, rozměru 0,5x1,67 mm, na něž je takto základní obdélníkový vstupní průřez rozdělen. Každému z 8 obdélníků odpovídá v rovině emulze ploška o rozměrech 2,5x8,7^um. V blízkosti vedení 18 se nachází další přímočáré a s ním rovnoběžné vedení 35. pevně spojené se základnou 16. V něm je posuvně na kuličkách uložen kompenzační stolek 36. ke kterému jsou připevněny kompenzační hranoly 37 a 38. Hranol 37 je umístěn ve svazku v '· zobrazovací Části a hranol 38 ve svazku osvětlovače. Poloha stolku 36 vzhledem ke stolku 19 je určena pákovým převodem 39 s převodovým poměrem 1:2. Optické.délky v zobrazovací části a v osvětlovači tak zůstávají při posuvu stolku 19 konstantní.

Lineární motor 27 se snímačem polohy 28 jsou částí servomechanismu, který je řízen tak, že stolek 19 vykonává kmitavý pohyb o zdvihu 25 mm, v nichž 20 mm připadá na pohyb rovnoměrnou rychlostí, zbytek na rozběh a doběh bez rázů. Obraz emulze je během rovnoměrného pohybu stolku 19 snímán fotonásobiči a tím je získávána informace o rozdělení světla v několika řádcích rozkladu současně. V úvratích kmitavého pohybu stolků 19 vykonává krokový motor 2 jeden nebo více kroků a posouvá desku 8 vždy o několik«řádků rozkladu. Tím je získáván obrazový rozklad. Pomocí připojené elektrické části zařízení se analyzuje obraz fotoemulze na přítomnost stop jaderných částic, ty se třídí podle délky a tlouštky a počítáním stop protonů se převádí spektrum jejich hustoty v závislosti na souřadnici do digitální formy vhodné pro další zpracování počítačem.

Vynález by mohl být aplikován rovněž k automatickému vyhodnocování hustoty stop jiných jaderných částic.než protonů a nejen v jaderných, ale také ve fotografických emulzích.

Claims (1)

1. Zařízení k automatickému počítání stop v jaderné nebo fotografické emulzi s mechanickým rozkladem obrazu, vyznačující se tím, Že na rámu (1) je připevněno přímočaré vedení (2), rovnoběžné se směrem obrazového rozkladu, v něm je posuvně uložen vozík (3), ke kterému je připevněna skleněná deska (8) nesoucí emulzi, jež se v místě, kde je vedení (2) přerušeno, opírá o dva kameny (10) v bodech, ležících na ose řádku rozkladu, a v dalším přímočarém vedení (18) kolmém na vedení (2) je posuvně uložen stolek (19) řádkového rozkladu, ke kterému je připevněna část optického systému, např. objektiv (20) a kondenzor (25), přičemž světelný zdroj (29) osvětlovače a vstupní clona (32) fotodetektoru v obrazové rovině jsou spojeny s rámem (1).