IT9019986A1 - Apparecchiatura e metodo per la determinazione assoluta dell'energia di un fascio di ioni - Google Patents
Apparecchiatura e metodo per la determinazione assoluta dell'energia di un fascio di ioniInfo
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Description
Domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
"APPARECCHIATURA E METODO PER LA DETERMINAZIONE ASSOLUTA DELL'ENERGIA DI UN FASCIO·DI IONI"
Riassunto
L'apparecchiatura e il metodo secondo l'invenzione consentono di determinare l'energia di un fascio di ioni, facendo incidere Io stesso fascio su un bersaglio di adatto materiale, che provoca diffusioni elastiche ed anelastiche delle stesse particelle, in modo da ricavare l'angolo di incrocio {crossover) per cui 1' energia delle particelle diffuse elasticamente è pari a quella delle particelle diffuse anelasticamente, e da determinare, da questo angolo e dai dati relativi a prescelte grandezze fisiche dello stesso fascio di particelle, tramite prescelte relazioni della cinematica relativistica, l'energia del fascio incidente, con una incertezza inferiore alla dispersione energetica dello stesso fascio.
1. Campo dell'invenzione
La presente invenzione riguarda una apparecchiatura e un metodo che consentono la determinazione dell'energia cinetica di un fascio di ioni, particolarmente ioni leggeri, come protoni, deutoni, particelle alfa, ioni He , con un'incertezza inferiore alla dispersione energetica del fascio stesso.
2.Tecnica anteriore
La conoscenza precisa dell'energia e della dispersione energetica dei fasci di particelle, quali gli ioni estratti da un ciclotrone, o acceleratore di particelle, è molto importante in numerose applicazioni.
Un caso tipico è rappresentato, ad esempio, dalla raccolta di dati nucleari, che interessano non solo per la fisica nucleare di base, ma anche in molti campi di ricerca applicata, come la produzione di radionuclidi di elevata purezza.
Si vanno perciò diffondendo ciclotroni di bassa e media energia, prodotti commercialmente e dedicati principalmente alla ricerca applicata (biomedicina, scienza dei materiali, analisi elementare, etc.).
L'informazione sull'energia del fascio deducibile dai parametri dell'acceleratore forniti dal costruttore in alcuni casi non è sufficientemente precisa per determinate applicazioni, come quelle citate sopra, nelle quali il ciclotrone deve essere tarato con un metodo che assicuri una determinazione assoluta dell'energia. E' necessario infatti che l'incertezza della misura sia inferiore alla dispersione energetica del fascio stesso.
Inoltre sarebbe utile disporre di un metodo di taratura sufficientemente semplice da consentire di effettuare facilmente le prove periodiche di riproducibilità dei parametri del ciclotrone.
3· Sommario dell'invenzione.
Scopo della presente invenzione sono un'apparecchiatura e un metodo semplici ed affidabili per la determinazione assoluta dell'energia di un fascio di ioni.
Altro scopo dell'invenzione sono un'apparecchiatura e un metodo che possano essere messi a punto rapidamente e siano capaci di fornire l'informazione richiesta con l'acquisizione di dati in poche ore.
Ulteriore scopo dell'invenzione sono un'apparecchiatura e un metodo tali da consentire la taratura di fasci emessi nei campi di particelle ed energie tipici dei ciclotroni attualmente in commercio.
Il processo fisico alla base dell'apparecchiatura e del metodo proposti è noto come "tecnica dell'incrocio (crossover) ".
Esso sfrutta le relazioni della cinematica relativistica, che descrivono un processo di diffusione (scattering) elastica ed anelastica di particelle nucleari da parte di un adatto bersaglio.
Quando un fascio di particelle cariche di massa M ed energia
specie nucleari, le particelle subiscono una serie di processi di diffusione elastica ed anelastica, in competizione fra loro.
Se nel bersaglio sono presenti due diverse specie nucleari, le particelle diffuse in maniera elastica da uno dei nuclei bersaglio ed anelastica dall'altro dei neclei bersaglio, hanno in generale energia diversa, per un generico angolo
Vi è tuttavia uno specifico valore dell'angolo di diffusione, indicato come angolo di incrocio in corrispondenza del quale le particelle diffuse dai due processi hanno la medesima energia.
La determinazione dell'angolo permette di risalire in maniera univoca all'energia del fascio di ioni incidenti sul bersaglio, tramite la cinematica del processo, tenendo conto delle correzioni relativistiche.
Assumendo che le particelle del fascio incidente siano diffuse in
Il polinomio di quarto grado (a) ha due soluzioni reali: una fornisce il valore Eì.cercato, l'altra il valore che è costante
L'accuratezza nella determinazione del valore di è unicamente funzione della precisione con cui viene rilevato l'angolo
poiché le imprecisioni con cui sono noti sono praticamente trascurabili.
In vista degli scopi citati sopra si è sviluppata un'apparecchiatura per la determinazione dell'energia cinetica E^ di un fascio di ioni, e particolarmente ioni leggeri, caratterizzata da una camera di diffusione (scattering) sotto vuoto e da mezzi elaboratori, la suddetta camera di diffusione essendo composta da una sezione fissa e da una sezione mobile, girevole rispetto a quella fissa, interconnesse a tenuta di vuoto,nella quale la sezione fissa è operativamente collegabile ad una linea di un fascio di particelle incidenti e comprende un bersaglio, costituito da un foglio dello spessore di qualche um, di adatto materiale costituito da molecole formate da atomi con nuclei leggeri e con nuclei pesanti, adatti a diffondere elasticamente ed anelasticamente le suddette particelle, e nella quale la sezione mobile comprende mezzi rivelatori di particelle cariche e mezzi trasduttori dei segnali forniti dai suddetti rivelatori,in segnali elettrici indicativi dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente dal suddetto bersaglio, per prescelte posizioni angolari della sezione mobile rispetto alla sezione fissa, o angoli di diffusione 9"', la suddetta sezione fissa essendo solidale ad una piastra dotata di una prescelta scala graduata, la suddetta sezione mobile essendo vincolabile alla stessa piastra mediante mezzi di regolazione micrometrica della sua posizione angolare rispetto alla stessa sezione fissa, i suddetti mezzi elaboratori essendo programmati per ricevere i dati relativi a prescelte grandezze fisiche del suddetto fascio di particelle e i dati relativi alle suddette prescelte posizioni angolari della suddetta sezione mobile rispetto alla sezione fissa e ai relativi valori dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente e dell'energia posseduta dalle particelle diffuse anelasticamente dal suddetto bersaglio, per ricavare da questi dati la posizione angolare di incrocio (angolo di crossover
in cui si ha uguaglianza fra l'energia delle particelle diffuse elasticamente e quella delle particelle diffuse anelasticamente, e, tramite prescelte relazioni della cinematica relativistica, il valore dell'energia cinetica posseduta dal fascio delle particelle incidenti.
Il metodo secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto di comprendere
-una operazione di introduzione di un fascio di particelle incidenti in una camera di diffusione (scattering) sotto vuoto, composta da una sezione fissa comprendente un bersaglio, costituito da un foglio dello spessore di qualche pm, di adatto materiale costituito da molecole formate da atomi con nuclei leggeri e con nuclei pesanti, adatti a diffondere elasticamente ed anelasticamente le suddette particelle, e da una sezione mobile, girevole rispetto alla suddetta sezione fissa, e vincolabile ad una piasta solidale alla stessa sezione fissa, dotata di una prescelta scala graduata, mediante mezzi di regolazione micrometrica della sua posizione angolare rispetto alla stessa sezione fissa, comprendente mezzi rivelatori di particelle cariche e mezzi trasduttori dei segnali forniti dai suddetti rivelatori in segnali indicativi dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente dal suddetto bersaglio,
-una operazione di indirizzamento del suddetto fascio di particelle nella suddetta camera di diffusione per farle incidere sul suddetto bersaglio,
-operazioni di rilevamento dei valori dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente e dalle particelle diffuse anelasticamente dal suddetto bersaglio, per prestabilite posizioni angolari di inclinazione della suddetta sezione mobile rispetto alla sezione fissa, o angoli di diffusione
-una operazione di caricamento in mezzi elaboratori programmati, dei dati relativi a prescelte grandezze fisiche del suddetto fascio di particelle e dei dati relativi alle suddette prescelte posizioni angolari di inclinazione e dei suddetti valori rilevati dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente e dalle particelle diffuse anelasticamente dal suddetto bersaglio, - operazioni per ricavare dai suddetti dati la posizione angolare di incrocio {angolo di crossover 3⁄4 ), per cui l'energia delle particelle diffuse elasticamente è uguale a quella delle particelle diffuse anelasticamente, e, tramite prescelte relazioni della cinematica relativistica, l'energia cinetica posseduta dal fascio di particelle incidenti.
4. Descrizione dettagliata del'invenzione
Caratteristiche e vantaggi dell'invenzione verranno ora illustrati con riferimento alle fig. 1+6 allegate, nelle quali è rappresentata, a titolo di esempio, non limitativo, una realizzazione preferita della stessa invenzione.
-La fig.l è una rappresentazione schematica, parzialmente in sezione, di una apparecchiatura secondo l'invenzione;
-la fig.2 è una vista in sezione longitudinale, in scala ingrandita, di un particolare dell'apparecchiatura di fig.l;
-la fig-3 è una vista in sezione longitudinale, in scala ingrandita, di un altro particolare dell'apparecchiatura di fig.l; -la fig.4 mostra un diagramma di flusso del metodo di determinazione implementato dall'apparecchiatura di fig.l;
-la fig.5 mostra un diagramma di flusso di un metodo di determinazione ausiliario di quello di fig.4;
-la fig.6 mostra un altro diagramma di flusso di un metodo di determinazione ausiliario di quello di quello di fig.4.
In fig.l è indicata complessivamente con 10 una camera di diffusione (scattering) sotto vuoto, realizzata secondo l'invenzione; la camera è composta da una sezione fissa, complessivamente indicata con 11 e da una sezione mobile, girevole rispetto a quella fissa, complessivamente indicata con 12.
Non è mostrata la linea del fascio di ioni, e particolarmente ioni leggeri, come protoni, deutoni, ioni <3>He , particelle alfa, provenienti da un ciclotrone, pure non mostrato, che è solidale e coassiale alla sezione fissa 11.
La sezione 11 presenta, come risulta dalla fig.2, un inserto 13 in alluminio, dotato di alette 14, che ne consentono il raffreddamento con aria; l'inserto 13 contiene un collimatore 15 e 16, le cui dimensioni sono funzione della precisione richiesta, e una schermatura in piombo, indicata con 17 e 18, prevista per la radiazione che si genera nel collimatore a seguito dell'interazione con gli ioni del fascio primario incidente.
L'inserto 13 contiene anche un supporto 19 per un bersaglio 20, che posiziona lo stesso bersaglio nel centro di rotazione della sezione mobile 12, e un soppressore di fascio, indicato con 21, elettricamente, ma non termicamente, isolato dal resto della camera, e collegabile ad un misuratore di corrente, non mostrato, per controllare la corrente del fascio di ioni incidente sul bersaglio.
Il bersaglio 20 è costituito da un foglio molto sottile, dello spessore di qualche pm, di adatto materiale, come Mylar, formato da molecole con atomi di idrogeno, carbonio e ossigeno, o polietilene, formato da molecole di idrogeno e carbonio, e cioè nuclei leggeri (idrogeno) e nuclei pesanti (carbonio).
E’ indicato con 22 un braccio cilindrico dello sezione mobile 12, interconnesso alla sezione fissa 11 e all'inserto 13, mediante un soffietto multilamellare a tenuta di vuoto, indicato con 23-La sezione fissa 11 è solidale ad una piastra semicircolare, indicata con 24, dotata di fori calibrati 25, aventi un interasse di 5 gradi, con i quali si riscontrano i fori calibrati 26, di cui è dotata l'ulteriore piastra 27 solidale al braccio cilindrico 22.
L'escursione angolare del braccio 22 va da -55° a 55° rispetto alla posizione di 0 e il suo posizionamento grossolano rispetto alla piastra 24, è effettuato mediante spine, non mostrate, che si inseriscono nei fori calibrati 25 e 26.
E' indicato con 28 un dispositivo di regolazione micrometrica, riscontrato da una molla 29, che consente il posizionamento fine del braccio 22, nell'intervallo di 5 gradi esistente fra i fori calibrati 25.
Come mostrato in fig.3, all'interno di un involucro 30, flangiato al braccio 22, sono montati una schermatura in piombo 31, un collimatore in alluminio 32, un rivelatore di particelle cariche 33, che è supportato da un anello di centraggio 34; nel caso particolare il rivelatore 33 è del tipo a scintillazione, ed è accoppiato ad un fotomoltiplicatore 35·
E' indicato con 36 un partitore di tensione, collegato al fotomoltiplicatore 35 e ai due connettori da vuoto 37 e 38, uno per l'alimentazione elettrica, l'altro per l'uscita dei segnali emessi dal rivelatore 33·
Il connettore 38 è operativamente collegabile tramite la linea 39 ad un sistema di acquisizione costituito da un preamplificatore, un amplificatore, e un analizzatore multicanale (MCA), schematizzato dal blocco 40.
I dati forniti dal sistema di acquisizione 40 vengono elaborati dai programmi di calcolo caricati in un elaboratore programmato, come quello indicato con 41, ad esempio un personal computer, come verrà più dettagliatamente descritto nel seguito. II fascio di ioni leggeri, come protoni, deutoni, ioni He, particelle alfa, provenienti da un ciclotrone, entrano nella sezione fissa 11 e incidono contro il bersaglio 20, dal quale vengono diffusi,elasticamente dai nuclei leggeri di idrogeno e anelasticamente dai nuclei pesanti di carbonio; l'energia posseduta dagli ioni diffusi elasticamente ed anelasticamente viene rilevata dal rivelatore 33» Per prescelte posizioni angolari della sezione mobile 12 rispetto alla sezione fissa 11, o angoli di diffusione ad esempio alcuni angoli a destra e alcuni angoli a sinistra della posizione di 0°, per correggere l'inevitale asimmetria del sistema, e viene visualizzata dall'analizzatore del sistema 40.
Ogni operazione di acquisizione dei valori richiede un tempo da qualche centinaio a circa 2000 secondi.
i valori baricentrici E (0') dei picchi degli spettri relativi alla diffusione elastica ed anelastica vengono rilevati con errori minimi, tipicamente uno o due canali, che corrispondono ad un errore di poche decine di keV sul valore dell'energia del fascio incidente E. che è dell'ordine delle decine di MeV.
Nell'elaboratore programmmato 4l, che contiene il programma di calcolo schematizzato dal diagramma di flusso di fig. 4, vengono introdotti come dati di ingresso: 1) il tipo di ione incidente sul bersaglio, in modo che possano essere definite le grandezze fisiche del fascio incidente, necessarie per determinare le soluzioni del polinomio di quarto grado citato in precedenza; 2} i dati in uscita dall'analizzatore del sistema 40, acquisiti per gli angoli di diffusione prescelti, e cioè i) gli stessi angoli di diffusione o posizioni angolari della sezione mobile 12 rispetto alla sezione fissa 11, a sinistra e a destra dello zero; ii) i valori baricentrici dei picchi di energia E ( O ) posseduta dagli ioni diffusi elasticamente dai nuclei di idrogeno; iii) i valori baricentrici dei picchi di energia E ( ) degli ioni diffusi anelasticamente dai nuclei di carbonio; 3) una stima iniziale del valore dell'energia del fascio di ioni, che può essere ad esempio la sua energia nominale.
Il blocco 100 di fig.4 schematizza l'operazione di inizializzazione; il blocco 101 schematizza l'operazione di introduzione dei dati 1) e 3) citati sopra; il blocco 102 schematizza la procedura di rilevamento degli angoli di diffusione a sinistra dello zero; il blocco 103 schematizza le operazioni di introduzione dei dati rispettivamente 2) i) ii) e 2) i) iii) corrispondenti ai suddetti angoli di diffusione a sinistra; il blocco 104 schematizza le operazioni di determinazione per interpolazione delle curve di regressione che rappresentano, in funzione degli angoli di diffusione 9" a sinistra, l'andamento dell'energia posseduta dagli ioni diffusi elasticamente ed anelasticamente; il blocco 105 schematizza la procedura di rilevamento degli angoli di diffusione er a destra dello zero; il blocco 106 schematizza le. operazioni di introduzione dei dati 2) i) ii) e 2) i) iii) corrrispondenti ai suddetti angoli di diffusione a destra; il blocco 107 schematizza le operazioni di determinazione per interpolazione delle curve di regressione che rappresentano, in funzione degli angoli di diffusione a destra, l'andamento dell'energia posseduta dagli ioni diffusi elasticamente ed anelasticamente; il blocco 108 schematizza le operazioni di determinazione degli angoli di incrocio 0 dalle curve di regressione ottenute in 104 e in 107; il blocco 109 schematizza le operazioni di determinazione dell angolo di incrocio come valor medio degli angoli ottenuti in 108; il blocco 110 schematizza le operazioni di determinazione dell’energia cinetica del fascio di ioni incidenti, mediante la soluzione del polinomio di quarto grado (a), riportato sopra; il blocco 111 schematizza le operazioni di visualizzazione dei risultati ottenuti in 109 e 110.
Nell'elaboratore 4l possono essere caricati anche programmi di calcolo ausiliari a quello schematizzato in fig.4.
Ad esempio un programma per la determinazione delle energie degli ioni diffusi ad un prescelto angolo dal bersaglio 20, a partire dall'energia del fascio incidente, in modo da permettere di individuare tramite l'analizzatore del sistema 40 i picchi degli spettri relativi alla diffusione elastica ed anelastica, di interesse.
Il diagramma di flusso di questo programma è rappresentato in fig. 5. dove il blocco 120 schematizza l'operazione di inizializzazione; il blocco 121 schematizza le operazioni di introduzione dei dati, e cioè il tipo di ione, l'energia del fascio incidente, l’angolo di diffusione; il blocco 122 schematizza l’operazione di selezione di un tipo di ioni; il blocco 123 schematizza l’operazione di determinazione dell'angolo di diffusione massimo su nuclei leggeri (idrogeno); il blocco 124 schematizza l'operazione di verifica per determinare se l'angolo di diffusione introdotto è maggiore del masssimo; in caso positivo l'energia di diffusione viene posta uguale a zero (blocco 125); in caso negativo viene determinata l'energia posseduta dagli ioni diffusi elasticamente (blocco 126), dopo aver determinato l'energia di soglia per la diffusione anelastica e aver verificato che l'energia degli ioni incidenti è maggiore di quella di soglia; il blocco 127 schematizza le operazioni reiterate di determinazione delle energie degli ioni diffusi elasticamente ed anelasticamente; il blocco 128 schematizza le operazioni di visualizzazione dei risultati.
Un altro programma di calcolo ausiliario, il cui diagramma di flusso è rapppresentato in fig.6, serve a determinare l'angolo di incrocio ( crossoverOi); dopo l'inizializzazione (blocco 130) e l'introduzione dei dati di ingresso (blocco 131) costituiti dal tipo di ione, combinazione di nuclei bersaglio e livello di energia del nucleo pesante, energia massima dello ione incidente, vengono determinate le variabili Er e Pr di cui alle relazioni b) e c) riportate sopra, (blocco 132), e da questi l'angolo di incrocio (blocco 133). visualizzato in 134.
L'apparecchiatura e il metodo proposti sono particolarmente interessanti per l'affidabilità e precisione dei risultati e per la semplicità e relativa rapidità delle operazioni richieste.
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1) Apparecchiatura per la determinazione dell'energia cinetica di un fascio di particelle, quali ioni, e particolarmente ioni leggeri, caratterizzata da una camera di diffusione (scattering) sotto vuoto (10) e da mezzi elaboratori (41), la suddetta camera di diffusione essendo composta da una sezione fissa (11) e da una sezione mobile (12), girevole rispetto a quella fissa, interconnesse a tenuta di vuoto, nella quale la sezione fissa è operativamente collegabile ad una linea di un fascio di particelle incidenti e comprende un bersaglio (20), costituito da un foglio dello spessore di qualche um, di adatto materiale costituito da molecole formate da atomi con nuclei leggeri e con nuclei pesanti, adatti a diffondere elasticamente ed anelasticamente le suddette particelle, e nella quale la sezione mobile comprende mezzi rivelatori (33) di particelle cariche e mezzi trasduttori (35. 36) dei segnali forniti dai suddetti rilevatori in segnali elettrici indicativi dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente dal suddetto bersaglio, per prescelte posizioni angolari della sezione mobile rispetto alla sezione fissa, o angoli di diffusione θ , la suddetta sezione fissa essendo solidale ad una piastra (24) dotata di una prescelta scala graduata, la suddetta sezione mobile essendo vincolabile alla stessa piastra mediante mezzi di registrazione micrometrica (28) della sua posizione angolare rispetto alla stessa sezione fissa, i suddetti mezzi elaboratori (41) essendo programmati per ricevere i dati relativi a prescelte grandezze fisiche del suddetto fascio di particelle e i dati relativi alle suddette prescelte posizioni angolari della suddetta sezione mobile rispetto alla sezione fissa e ai relativi valori dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente e dell'energia posseduta dalle particelle diffuse anelasticamente dal suddetto bersaglio,per ricavare da questi dati la posizione angolare di incrocio (angolo di crossoverO ) in cui si ha uguaglianza fra l'energia delle particelle diffuse elasticamente e quella delle particelle diffuse anelasticamente, e, tramite prescelte relazioni della cinematica relativistica, il valore dell'energia cinetica posseduta dal fascio delle particelle incidenti.
- 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la suddetta sezione fissa (11) comprende anche mezzi di collimazione (15, 16) del suddetto fascio di particelle, adatti mezzi di schermatura (17, 19) capaci di attenuare la radiazione di fondo, mezzi di supporto (19) del suddetto bersaglio (20), capaci di posizionarlo nel centro di rotazione della suddetta sezione mobile (12), mezzi soppressori del fascio (21), e la suddetta sezione mobile comprende anche rispettivi mezzi di schermatura (31).
- 3) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le suddette sezioni fissa e mobile (11, 12) sono interconnesse mediante un soffietto multilamellare (23), a tenuta di vuoto.
- 4) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i suddetti mezzi elaboratori (4l) sono programmati per ricevere come dati di ingresso: 1) il tipo di particella incidente sul bersaglio (20). in modo che possano essere definite le grandezze fisiche del fascio incidente, necessarie per determinare le soluzioni delle suddette relazioni della cinematica reletivistica; 2) i dati acquisiti nelle suddette operazioni di rilevamento per gli angoli di diffusione prescelti, e cioè i) gli stessi angoli di diffusione o posizioni angolari della suddetta sezione mobile (12) rispetto alla suddetta sezione fissa (11), a sinistra e a destra della posizione di zero; ii) i valori baricentrici dei picchi di energia E (o) posseduta dalle particelle diffuse elasticamente dai nuclei leggeri; iii) i valori baricentrici dei picchi di energia E ( delle particelle diffuse anelasticamente dai nuclei pesanti; 3) una stima iniziale del valore dell'energia del fascio di particelle, che può essere ad esempio la sua energia nominale.
- 5) Apparecchiature secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il suddetto bersaglio (20) è costituito da un foglio molto sottile, dello spessore di qualche um, di adatto materiale, come Mylar, polietilene.
- 6) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i suddetti mezzi elaboratori (41) sono programmmati per ricavare il suddetto valore di energia cinetica dalla-una operazione di introduzione di un fascio di particelle incidenti in una camera di diffusione (scattering) sotto vuoto (10), composta da-una sezione fissa (11) comprendente un bersaglio(20), costituito da un foglio dello spessore di qualche um, di adatto materiale costituito da molecole formate da atomi con nuclei leggeri e con nuclei pesanti, adatti a diffondere elasticamente ed anelasticamente le suddette particelle, e da una sezione mobile (12), girevole rispetto alla suddetta sezione fissa, e vincolabile ad una piastra (24) solidale alla stessa sezione fissa, dotata di una prescelta scala graduata, mediante mezzi di registrazione micrometrica (28) della sua posizione angolare rispetto alla stessa sezione fissa, comprendente mezzi rivelatori di particelle cariche (33) e mezzi trasduttori (35. 36) dei segnali forniti dai suddetti rivelatori in segnali indicativi dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente dal suddetto bersaglio, -una operazione di indirizzamento del suddetto fascio di particelle nella suddetta camera di diffusione per farle incidere sul suddetto bersaglio, -operazioni di rilevamento dei valori dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente e dalle particelle diffuse anelasticamente dal suddetto bersaglio, per prestabilite posizioni angolari di inclinazione della suddetta sezione mobile rispetto alla sezione fissa, o angoli di diffusione θ , -una operazione di caricamento (101,103, 106) in mezzi elaboratori programmati (4l), dei dati relativi a prescelte grandezze fisiche del suddetto fascio di particelle e dei dati relativi alle suddette prescelte posizioni angolari di inclinazione e dei suddetti valori rilevati dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente e dalle particelle diffuse anelasticamente dal suddetto bersaglio, -operazioni per ricavare (102, 104, 105. 107. 108) dai suddetti dati la posizione angolare di incrocio (angolo di crossover O ), per cui l'energia delle particelle diffuse elasticamente è uguale a quella delle particelle diffuse anelasticamente, e, tramite prescelte relazioni della cinematica relativistica (109. HO), l'energia cinetica posseduta dal fascio di particelle incidenti. 8) Metodo secondo la rivendicazione 7. caratterizzato dal fatto che le suddette operazioni di caricamento nei suddetti mezzi elaboratori programmati (41) consistono nell'introdurre come dati di ingresso: 1) il tipo di particella incidente sul bersaglio (20), in modo che possano essere definite le grandezze fisiche del fascio incidente, necessarie per determinare le soluzioni delle suddette relazioni della cinematica reletivistica; 2) i dati acquisiti nelle suddette operazioni di rilevamento per gli angoli di diffusione prescelti, e cioè i) gli stessi angoli di diffusione o posizioni angolari della suddetta sezione mobile (12) rispetto alla suddetta sezione fissa (11), a sinistra e a destra della posizione di zero; ii) i valori baricentrici dei picchi di energia E (O) posseduta dalle particelle diffuse elasticamente dai nuclei leggeri; iii) i valori baricentrici dei picchi di energia E ( O) delle particelle,diffuse anelasticamente dai nuclei pesanti; 3) una stima iniziale del valore dell'energia del fascio di particelle, che può essere ad esempio la sua energia nominale. 9) Metodo secondo la rivendicazione 7. caratterizzato dal fatto che le suddette operazioni sono adatte a ricavare il suddetto-una operazione di inizializzazione (100) dei suddetti mezzi elaboratori (41); - una operazione di introduzione (101) dei suddetti dati 1) e 3); -operazioni (102) relative alla procedura di rilevamento degli angoli di diffusione a sinistra della suddetta posizione di zero; -operazioni (103) di introduzione dei dati rispettivamente 2) i) 11) e 2) i) iii) corrispondenti ai suddetti angoli di diffusione a sinistra; -operazioni (104) di determinazione per interpolazione delle curve di regressione che rappresentano, in funzione degli angoli di diffusione a sinistra, l'andamento dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente; - operazioni (105) relative alla procedura di rilevamento degli angoli di diffusione & a destra dello zero; -operazioni (106)di introduzione dei dati 2) i) ii).e 2} i) iii) corrrispondenti ai suddetti angoli di diffusione a destra; -operazioni (107) di determinazione per interpolazione delle curve di regressione che rappresentano, in funzione degli angoli di diffusione a destra, l'andamento dell'energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente; -operazioni (108) di determinazione degli angoli di incrocio dalle curve di regressione ottenute con le suddette relative operazioni (104, 107); -operazioni (109) di determinazione dell'angolo di incrocio come valor medio degli angoli ottenuti con le suddette relative operazioni (108); - operazioni (110) di determinazione dell'energia cinetica del fascio di particelle incidenti, mediante la soluzione delle suddette prescelte relazioni della cinematica relativistica; -operazioni (111) di visualizzazione dei risultati ottenuti con le suddette relative operazioni (109, H O). 11) Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere anche -un' altra operazione (120) di inizializzazione; -una operazione (121) di introduzione di dati di ingresso, e cioè il tipo di particelle, l'energia del fascio incidente, l’angolo di diffusione O ; -una operazione (122) di selezione di un tipo di particelle; -una operazione (123) di determinazione dell’angolo di diffusione massimo su nuclei leggeri (idrogeno); -una operazione (124) di verifica per determinare se l'angolo di diffusione introdotto è maggiore del masssimo, e in caso positivo porre l'energia di diffusione uguale a zero (125), mentre in caso negativo, determinare l’energia posseduta dalle particelle diffuse elasticamente (126), dopo aver determinato l'energia di soglia per la diffusione anelastica e aver verificato che l'energia delle particelle incidenti è maggiore di quella di soglia: -operazioni reiterate (127) di determinazione delle energie delle particelle diffuse elasticamente ed anelasticamente; -una operazione (128) di visualizzazione dei risultati ottenuti con le suddettte relative operazioni (127). 12) Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere anche -una operazione di ulteriore inizializzazione (130); - operazioni di introduzione (131) di dati di ingresso costituiti dal tipo di particelle, combinazione di nuclei bersaglio e livello di energia dei nuclei pesanti, energia massima delle particelle incidenti; -operazioni di determinazione (132) delle variabili E e P di cui alle relazioni b) e c) riportate sopra; -operazioni di derminazione (133) dell'angolo di incrocio . dalle variabili ottenute con le suddette relative operazioni U32); -una operazione di visualizzazione (134) dei risultati. (MLG/sa)
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