SU1216737A1

SU1216737A1 - Позиционно-чувствительный магнитометрический детектор дл поиска магнито-зар женных частиц

Info

Publication number: SU1216737A1
Application number: SU843726733A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Ардашев; Виктор Николаевич Белокуров; Дарья Николаевна Кострикова; Владимир Харлампиевич Маляев; Виктор Анатольевич Монич; Георгий Иванович Селиванов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5631
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1986-03-07

Description

Изобретение относитс к сверхпроводник овьв.1 магнитометрическри приборам, 3 частности к сверхпровод нкковьм квантовьм магнитометрам, служащим дл поиска магнитозар - женных частиц.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем обеспечени позиционной чувствительности магнитометрргческог детектора дл поиска магнитозар жен ных частиц, достигаемое применением пространственной структуры, состон- щей из единичнь х датчиков кагнитно- го пол .

На представлен позиционно- чувствительный магнитометрический детекторS общий вид; на фиг .2 - схема матрицы, образованна сверхпровод щими пррземными контурами и сверхпровод щими квантовьми интерферометрами (СКВИДами); на фиг,3 - соответственно взаиморасположение приемных сверхпровод щих контуров.

Позиционно-чувствительный магнитометрический детектор содержит гелиевый криостат 1, систему магнитных экранов, включающую ферромагнитный экран 2 и сверхпровод щий экран 3 S магнитометрический датчик 4 рши несколько таких датчиков 4-1, 4-2 и расположенную вне экранируемого , рабочего объема злектронную систещг опроса и обработки.данных (не показана). Калодый из магнитометрических датчиков 4э4-154-2 содержит две или более матрицы 5 (фиг, расположенные одна, под другой Матрицы 5 образованы СКВИДами б и индуктивно св занными с ними сверхпровод щими приемными контурами 757-1,7-2. Дл подавлени фоновых сигналов или улучшени пространственного разрешени магнитометрического датчика каждый из приемных контуров 7э7 1э7-2 может быть разбит на несколько св занных с одним СКВИДом контуров меньгаих размеров .S

Сверхпровод щие приемные контуры 7-1 J 7-2 j7--3 ,7-F имеют пр моугольную форму к размещены р дами так. что каждый р д лежит в одной плоскости и продольные оси контуров р да взаимно параллельны; матрица 5 содержит два или более таких рвдов, расположенных один под другим, причем проекции продольных: осей- конту20

,25

167372

ров 7-1,7-2,7-3,7-F, лежащих в одном из р дов матрицы 5 на плоскость второго р да, перпендикул рны продольным ос м контуров, лежащих во

5 втором р ду.

Устройство работает следующим образом .

Каждый СКВИД 6, св занный индуктивно со своим сверхпровод щим емным контуром 7-1,7-2,7-3,7-, вл етс чувствительным элементом детектора в целом. Каждый чувствительный элемент регистрирует изменение магнитного потока в своем приемном

сверхпровод щем контуре с точностью до 0,1 Фд Прохождение частицы с магнитным зар дом через любой сверхпровод щий приемный контур 7-1,7-2,7-3s7-F вызывает изменение магнитного потока в контуре Ha(2fgjx X К (где К - число витков приемного контура. Поэтому измеренный сигнал, кратный(2 х К, свиде- тельсвует об обнаружении магнито- зар женной частицы. Однако этот сигнал может оказатьс и случайным, фановым. .Дл того, чтобы отличить сигнал, вызванный магнитозар женной частицей, от случайного, фонового

О конструкци и взаимное расположение сверхпровод щих приемных конту- , ров 7-1,7-2,7-3,7-F и их пространственное размещение ( выбраны такими, что вместе они позвол ют

55 измерить координаты X,Y,Z нескольких точек траектории частицы и та- .кум образом показать, что сигналы обусловлены именно прохождением частицы, а не случайным событием,

/Ю которое привело бы к срабатыванию или всех элементов матрицы и.ли элементов , не лежащих на одной пр мойс Съем: информации со СКВИДов обеспечиваетс последовательным опросом

45 с помощью вычислительной мащины, например, типа СМ-4.

Р ажда матрица 5 позвол ет найти две координаты X и Y траектории магнитозар женной частицы, прошед50 шей через нее. Одна из координат определ етс после опроса элементов р да, образованного сверхпровод - Щ1ШИ приемными контурами (фиг,ЗаJ, лежащими в верхней плоскости мат55 5 по месту положени сверхпровод щего контура, в котором наведен сигнал, кратный (2(,)х К. Другую коор.динату дает соответствующий элемент р да, расположенного в нижней плоскости матрицы (фиг.Зб). Место пролета магнитозар женной частицы фиксируетс благодар расположению контуров крест на крест (в проекции на одну из плоскостей матрицы 5) по совпадению сигналов от элемента верх него р да и элемента нижнего р да. Несколько матриц 5, установленных одна под другой в охлажденном и экранируемом , объеме криостата, составл ют один из позиционно-чувствитель1216737

ных датчиков 4-1,4-2,4-3, каждый из которых помогает измерить соответственно три координаты X,Y,Z несколь ких точек траектории искомой части5 Цы.

Така конструкци дает возможност достичь позиционной чувствительности , чего ранее в магнитометрических детекторах дл поиска магнитозар - 10 женных частиц не было. Это позвол ет улучшить магнитометрический детектор как физический прибор.

it W П 1Z 13 кf г c.t 3

-«Witfnti-11ШМ1 HiiiM««ни тан аа- в ф Ь -«- «-и™««

«IrTMH lll BiMKrtMMHIIIIHMfcitfllillllllirrnlllllulirilI- tUfm mttmf4444ii i4K

Составитель В.Шульгин Редактор Г.Волкова Техред О.Ващишина;. Корректор И.Эрдейи

Заказ 1010/56 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектна , 4

Claims

ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР ДЛЯ ПОИСКА МАГНИТОЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащий коаксиально расположенные ферромагнитный экран, гелиевый криостат и сверхпроводящий экран, находящийся в гелиевой ванне криостата, а также помещенные внутрь сверхпроводящего экрана в гелиевую ванну криостата приемный сверхпроводящий контур, индуктивно связанный со

СКВИДом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены один или несколько магнитометрических датчиков, размещенных в гелиевой ванне криостата внутри сверхпроводящего экрана и представляющих собой систему из сверхпроводящих приемных контуров, каждый из которых индуктивно связан с соответствующим СКВИДом,причем сверхпроводящие приемные контуры имеют прямоугольную форму и размещены рядами так, что каждый ряд лежит в одной плоскости и продольные оси контуров ряда взаимно параллельны, а два таких ряда, расположенные один под другим, образуют плоскую матрицу такую, что проекции продольных осей контуров, лежащих в одном из рядов матриц, на плоскость второго ряда перпендикулярны продольным осям контуров, лежащих во втором ряду, при этом магнитометрический датчик образован двумя или более такими матрицами, расположенными одна под другой.

1 . 1