Изобретение относитс к экспериментальным средствам физики элементарных частиц и дер, обеспечивающим регистрацию следов зар женных частиц при изучении процессов взаимодействи элементарных частиц и дер с веществом , Известнь различные конструкции стримерных камер следовых детекторов зар женных частиц. В этих приборах, включающих замкнутый объем, заполненНЬ1Й газовой смесью определенного сос:тава , создаетс импульсЕше однородное по напр женности электрическое доле высокого напр жени , которое И 1ициирует развитие электрического разр да в пунктах ионизации газа зар женными частицами, т.е. вдоль траекторий зар женных частиц в этом объеме. Регистраци с.чедов частиц производитс посредством стереоскопического фотографиравани свет щихс разр дов, а затем методами стереофотограмметрической обработки снимков восстанавливаетс геометри следов в объеме стримерной камеры и определ ютс необходимые параметры траекторий зар женных частид. Наиболее близким техническим решением вл етс стримерна камера в ма нитном поле, состо ща из корпуса, размещенного Б зазоре электромагнита плоских проволочных электродов, размещенных в объеме стримерной камеры, группы фотокамер, сис;темы реперов, размеп енных на задней, гтротиволежащей группе фотокамер, стенке корпуса стри мерной камеры, а также передней стенке корпуса. Система реперов вьпюлнена в виде группы крестов с индивидуальными средствами их погсветки. Назначение системы реперон - это прив зка координатной системы магнитного пол к системе отсчета координат следов частиц , определ емых по фотоснимкам, а также калибровка фотографической системы с целью корре1;тировки результаТОО измерени координат следов частиц Однако стримерна камера имеет недостаточную точность определени координат следов частиц, обусловленную тем, что система реперов размещена в плоскост х заднего и переднего планов фотографировани и изображаетс на фотоснимках со значительной дефокусировкой изображени , что и приводит к гютере точности. Кроме того, 52 в объеме камеры нежелательно наличие каких-либо конструктивных элементов, кроме проволочных электродов, без которых невозможна работа стримерной камерт.1. Целью изобретени вл етс повьппение точности определени координат следов частиц за счет с} ижени ошибок в определении координат реперньгх крестов. Поставленна цель достигаетс тем, что в стримерную камеру, содержащую размещенный в зазоре электромагнита корпус, группу фотокамер и реперные кресты с индивидуальньми средствами из подсветки, расположенные на противолежащей группе фотокамер стенке корпуса стримерной камеры, введен дополнительный реперный крест с индивидуальным средством его подсветки, который размещен в центре между входнь ми зрачками фотокамер, каждый из реперных крестов, размещенных на противолежащей группе фотокамер стенке корпуса стримерной камеры, окаймлен , по крайней мере, двум вогнутыми сферическими зеркалами кольцевой формы, размещенными концентрично центру соответствующего реперного креста, средство креплени каждого реперного креста на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры снабжено устройством дл ориентировани указанных сферических зеркал на центр реперного креста,размещенного в центре между входными зрачками фотокамер, при этом сферические зеркала установлены так, что центры их кривизны оказываютс расположенными на линии, соедин ющей центр реперного креста, размещенного в центре между входными зрачками фотокамер, с центром соответствующего реперного креста, размещенного на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры, а радиусы указанных сферических зеркал выбраны из услови построени изображени реперного креста , расположенного в центре между входными зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерной камеры. фиг. 1 изображена схема конструкции стримерной камеры; на фиг. 2элементь конструкции предлагаемого устройства; на фиг. 1 -схема реперной системы. Предлагаемое устройство содержит корпус 1 стримерной камеры, размещен ные в зазоре электромагнита проволоч ные электроды 2-4, выполненные в виде рамок, на которые нат нуты электропровод щие нити, заднюю стенку 5 корпуса камеры, в которой расположены реперные кресты 6, выполненные из дисков с прорез ми и источников 7 света. Объем стримерной камеры фотографируетс посредством объективов 8 при этом в плоскости снимка 9 регист рируетс резкое изображение среднег электрода 3 и дефокусированные изображени крайних электродов 2 и 4, и в том числе реперных крестов 6. Кроме того, стримерна камера содерлдат реперньй крест 10, размещенньй в цен ре между объективами фотокамер с источником света дл его подсветки 11, Реперный крест 6 (фиг. 2) выполне в виде фигуры вращени со сферическими зеркалами 12 и 13 по переднему плану 14 и на тыльной стороне. Центр кривизны сферических зеркал 12 и 13 наход тс в точках 15 и 16, расположенных на пр мой, соедин ющей центр реперного креста 6 с центром реперного креста 10. Сферические зеркала 12 и 13 стро т изображени реперного креста 10 в точках 17 и 18. В плоскости фотоснимков 9 в точках 19 и 20 стро тс изображени реперного крест 6, а в точках 21 и 22 стро тс изображени точки 17, т.е. изображе1 и реперного креста 10 в сферическом зер кале 13 и аналогичного в точках 23 и 24 стро тс изображени точки 18, т.е. изображени реперного креста 10 в сферическом зеркале 12. Кресты 6, установленные в задней стенке корпуса стримерной камеры 5, имеют тыльную поверхность сферической формы с тем, чтобы обеспечить возможность перемещени зеркал 12 и 13 в положе ние , при котором изображени креста 10 в сферических зеркалах 12 и 13 располагаютс на пр мой, соедин ющей точки реперных крестов 6 и 10. Ориентирование изображений реперного креста 10 может быть легко достигнуто и с помощью других более простых конструкций крепле1ш . Сферическа форма опоры выбрана здесь дл нагл д ности технического решени . Реперна трехмерна система стримерной камеры (фиг. 3) образована посредством еще одного дополнительно 1 95 го реперного креста в области расположени фотообъективов и кольцевых сферических зеркал, расположенных концентрично около каждого из реперных крестов, размещен ых на задней стенке корпуса стримерной камеры. На фотограмметрическим противолежащей корпуса стримерной какамерам стенке меры размешены реперные кресты 6, каждый из которых составлен из пластинки с крестообразной щелью, подсвечиваемой источником 7 света и окаймленной , например, двум кольцевыми сферическими зеркалами 12 и 13, разм ещенными концентрично центра креста 6. В центре между входными зрачками фотограмметрических камер объективами 8 размещена также пластинка с крестообразной - реперным крестом 10 и источник света дл ее подсветки 11. Пластинки с крестообразными щел ми образуют плоскую двумерную систему реперов, расположенную по заднему плану фотографировани . Пластинка с крестообразной щелью реперным крестом 10 и сферические зеркала 12 и 13 кольцевой формы образуют систему реперов, размещенных вблизи медианной плоскости и переднего плана фотографировани объема стримерной камеры, т.е. вместе с реперными крестами 6 на задней стенке стримерной камеры эти дополнительные кресты образуют трехмерную систему реперов, размещенных по всему стримерной камеры. Дл определе 1и координат предложенной реперной системы необходимо знать положение сферических зеркал, центров кривизны и значени радиусов кривизны. Радиусы кривизны сферических зеркал выбираютс из услови построени изображени реперного креста, расположенного в центре между входными зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерной камеры. Задача определени этих координат упрощаетс , если предварительно выставить сферические зеркала 12 и 13 так, чтобы их центры кривизны оказались на линии, соедин ющей центры крестов 6 с центром креста 10. С этой целью каждый реперный крест 6 устанавливаетс на основании , снабженном устройством дл ориентировани , т.е. допускающим регулировку его ориентации относительного реперного креста 10. Работа стримерной камеры происхоит следующим образом. 5 В момент времени, к(5гда через камеру пройдут частнцр) от ускорител , которые взаимодействуют в камере с веществом изучаемого типа, система селекции стримерр ой камер 1 (тригтер выдает сигнал, по которому в камеру подаетс импульс электрического пол высокой напр женности, и в точках ионизации газа, произведенной зар женными частицами, возникают стримеры , испускающие свет в видимом диапа зоне. Свет от стримеров фокусируетс на фотопленку и на ней образуетс изображение следов частиц в виде цепочек изображений отдельных стримеро По полученным стереоснимкам таких следов производитс восстановление геометрии траекторий зар женных частиц и вычисление их кинематических характеристик. Одновременно с регнст рацией следов частиц на фотоснимках регистрируютс и изображени реперных крестов, которые обеспечивают прив зку координат следов частиц к координатной системе магнитного пол и дают возможность учесть ошибки в 95 определении характеристик следов частиц . Дл калибровки фотосистемы примен етс фотографирование тест-обг ектов . Таким тест-обт ектом может служить и сама реперна система, если она содержит сравнительно большое число реперов. Важно при калибровке обеспечить хорошую точность измерени координат как самого тест-объекта, так и его изображени на фотоснимках. Последнее условие может быть удовлетворено достижением резкого изображени реперных крестов, т.е. размещением реперных крестов в области резкого изображени . Предлагаема стримерна камера обл ,адает трехмерной реперной системой, часть реперных крестов которой размещена в области резкой фокусировки фотокамер , при этом в регистрирующий объем не ввод тс какие-либо конструктивные элементы, которые могли бы нарушить электрическое поле в ее объеме или затруднить анализ регистрируемых событий.The invention relates to experimental means of the physics of elementary particles and nuclei, which ensure the recording of traces of charged particles when studying the processes of interaction of elementary particles and nuclei with matter. Limestone various structures of the streamer chambers of trace detectors of charged particles. In these devices, including a closed volume, a gas mixture filled with a specific coagent is created, an impulse-uniform, high-intensity electric fraction of high voltage is created, which will initiate the development of electrical discharge at the ionization points of the gas by charged particles, i.e. along the trajectories of charged particles in this volume. The registration of particle particles is performed by stereoscopic photographing of the luminous bits, and then the geometry of the tracks in the volume of the streamer chamber is reconstructed using stereophotogrammetric image processing and the necessary parameters of the charged frequency trajectories are determined. The closest technical solution is a streamer camera in a mantle field, consisting of a housing placed in the electromagnet gap of flat wire electrodes placed in the volume of the streamer chamber, a group of cameras, a system, reference points dispersed on the back, opposite to the group of cameras, the wall the body of the camera and the front wall of the body. The benchmark system is listed as a group of crosses with individual means of illuminating them. The purpose of the reperon system is to bind the coordinate system of the magnetic field to the reference system of the coordinates of particle traces determined by photographs, as well as calibrating the photographic system to correct the results of measuring the coordinates of particle traces. However, the streamer camera has insufficient accuracy in determining the coordinates of particle traces due to the fact that the frame of reference is located in the planes of the foreground and foreground of photographing and is depicted in photographs with a significant defocusing of the image , Which leads to guther accuracy. In addition, 52 in the volume of the chamber it is undesirable to have any structural elements, except for wire electrodes, without which the operation of a streamer cant is impossible. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of traces of particles due to errors in the determination of the coordinates of repers crosses. The goal is achieved in that a streamer chamber containing a housing placed in the electromagnet gap, a group of cameras and reference crosses with individual illumination means located on the wall of the streamer chamber housing opposite the camera group have an additional reference cross with an individual means of illuminating it, which is located in the center between the entrance lenses of the pupils of the cameras, each of the reference crosses placed on the opposite side of the group of cameras the wall of the body of the streamer chamber is bordered At least two annularly shaped concave spherical mirrors placed concentric with the center of the corresponding reference cross, the means of fastening each reference cross on the wall of the body of the streamer chamber opposite the camera are provided with an orientation device for said spherical mirrors on the center of the reference cross located in the center between the entrance pupils of the cameras while the spherical mirrors are mounted so that their centers of curvature are located on the line connecting the center of the reference point. the cross located in the center between the entrance pupils of the cameras, with the center of the corresponding reference cross, placed on the wall of the body of the streamer chamber opposite the cameras, and the radii of these spherical mirrors are selected based on the image of the reference cross located in the center between the entrance pupils of the cameras within the photographic volume of the streamer camera. FIG. 1 shows a diagram of the design of the streamer chamber; in fig. 2 elements of the design of the proposed device; in fig. 1 is a diagram of the reference system. The proposed device includes a body 1 of the streamer chamber, wire electrodes 2-4 arranged in the electromagnet gap, made in the form of frames on which electrically conductive threads are pulled, the back wall 5 of the camera body in which the reference crosses 6 are made of disks with slots and 7 light sources. The volume of the streamer camera is photographed by means of lenses 8, while in the plane of image 9 a sharp image of the middle electrode 3 and defocused images of the extreme electrodes 2 and 4, including reference crosses 6, are recorded. In addition, the streamer camera contains a cross 10, located at prices between the lenses of cameras with a light source to illuminate it 11, the reference cross 6 (Fig. 2) is made in the form of a rotation figure with spherical mirrors 12 and 13 on the foreground 14 and on the back side. The center of curvature of the spherical mirrors 12 and 13 are located at points 15 and 16 located on the straight line connecting the center of the reference cross 6 to the center of the reference cross 10. The spherical mirrors 12 and 13 construct the images of the reference cross 10 at points 17 and 18. In the planes of photographs 9 at points 19 and 20 are made of the image of a reference cross 6, and at points 21 and 22 of the image of point 17, i.e. the image1 and the reference cross 10 in the spherical mirror 13 and the similar at points 23 and 24 are constructed the images of the point 18, i.e. the images of the reference cross 10 in the spherical mirror 12. The crosses 6 mounted in the rear wall of the body of the streamer chamber 5 have the back surface of a spherical shape so that the mirrors 12 and 13 can be moved to a position where the images of the cross 10 in the spherical mirrors 12 and 13 are located on the straight line connecting the points of reference crosses 6 and 10. The orientation of the images of the reference cross 10 can be easily achieved with the help of other simpler fastening structures. The spherical shape of the support is selected here for the purpose of technical solution. The benchmark three-dimensional system of the streamer camera (Fig. 3) is formed by means of another additionally 1 95 th cross in the region of the location of photographic lenses and annular spherical mirrors located concentrically around each of the reference crosses located on the rear wall of the streamer camera housing. Reverse crosses 6 are placed on the photogrammetric opposite body of the streamer chamber, each of which is composed of a plate with a cross-shaped slit, illuminated by the light source 7 and bordered, for example, by two circular spherical mirrors 12 and 13, centered around the center of the cross 6. In the center between The entrance pupils of the photogrammetric cameras with lenses 8 also contain a plate with a cross-shaped - reference cross 10 and a light source for its illumination 11. Plate with cross-shaped gaps A flat two-dimensional frame of reference is located in the background of the photograph. A cross-shaped plate with a reference cross 10 and spherical mirrors 12 and 13 of circular shape form a system of frames located near the median plane and the foreground of photographing the volume of the streamer chamber, i.e. Together with the reference crosses 6 on the rear wall of the streamer chamber, these additional crosses form a three-dimensional reference system located throughout the streamer chamber. To determine the coordinates of the proposed reference system, it is necessary to know the position of the spherical mirrors, the centers of curvature and the values of the radii of curvature. The radii of curvature of the spherical mirrors are chosen from the condition of constructing an image of a reference cross located in the center between the entrance pupils of the cameras, within the range of the scanned camera. The task of determining these coordinates is simplified if the spherical mirrors 12 and 13 are pre-set so that their centers of curvature are on the line connecting the centers of the crosses 6 with the center of the cross 10. To this end, each reference cross 6 is mounted on a base equipped with an orientation device those. allowing adjustment of its orientation relative to the reference cross 10. The work of the streamer camera is as follows. 5 At the moment of time, to (when the camera passes through the chamber) from the accelerator, which interact in the chamber with the substance of the studied type, the selection system of the streamer chambers 1 (the trigger produces a signal that sends a high voltage electric field to the chamber, and At the ionization points of the gas produced by the charged particles, streamers appear that emit light in the visible range. The light from the streamers is focused on the film and an image of the traces of particles is formed in it in the form of chains of individual streamers. For stereo photographs of such traces, the geometry of the trajectories of charged particles is reconstructed and their kinematic characteristics calculated. Simultaneously with the registration of the traces of particles, photographs of reference crosses are recorded in the photographs, which ensure that the coordinates of the traces of the particles are attached to the coordinate system of the magnetic field and allow for errors in 95 characterization of traces of particles. For calibration of the photosystem, photographing test objects is used. The test system itself can also serve as such a test object if it contains a relatively large number of benchmarks. When calibrating, it is important to ensure good accuracy in measuring the coordinates of both the test object itself and its image on photographs. The latter condition can be satisfied by achieving a sharp image of reference crosses, i.e. the placement of reference crosses in the sharp image area. The proposed region streamer camera, a three-dimensional reference system, part of the reference crosses of which are located in the area of sharp focusing of cameras, without adding any structural elements to the recording volume that could disrupt the electric field in its volume or complicate the analysis of the recorded events.
tifiitifii
tBKttBKt
//
ФигFig