SU811368A1 - Пропорциональна камера - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  детектировани  зар л енных частиц и может быть использовано в физических экспериментах, шроводимых преимущественно на пучках ускорителей зар женных частиц. Известна пропо1рциональна  камера с плоскими электродами, в которой сигнальные лроволоч1К1и имеют одинаковую чувствительность к зар женным частицам в любой точке камеры. В большинстве физических экспериментов , выполн емых иа уекорител х, регистрации подлежат сОбыти , св занные с рассе нием частиц. Пр мой пучок частиц, проход щий через пропорциональную камеру, физ1ической информации не несет. Хот  частицы этого пучка проход т через сравнительно небольшую часть .камеры, вызываемые ими импульсы занимают ооновное счетное врем . Таким образом, дл  значительного класса экспериментов посто нна  чувствительность по площади :камеры оборачиваетс  существенным недостатком 1. Ближайшим техническим решением  вл етс  пропорциональна  камера с сигнальным электродом из параллельных металлических проволочек, в которой сигнальные проволочки в зоне прохол дени  пр мого пучка дл  направленного изменени  локальной чувствительности камеры к зар женньш частицам перевиты тонким изолирующим материалом - майларом. Дл  надежности майларова  пленка склеена с сигнальными проволочками. Основным недостатком этой камеры  вл етс  накопление зар да па изол торе, в результате чего в камере -могут возникнуть пробои, привод щие к разрушению сигнальных проволочек. По мере увеличени  интенсивности и плотности пр мого пучка частиц этот недостаток становитс  все более существенным 2. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы камеры на нучках высокой интенсивностн. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сигнальные проволочки камеры выполнены из плавно сопр женных участков разного диаметра, причем длина утолщенных участков соответствует профилю пучка зар жениых частиц. На фиг. 1 представлен сигнальный электрод пропорциональной камеры; на фиг. 2 и 3 - профиль пучка протонов, измеренный одновременно двум  пропорциональными камерами: обычной камерой и камерой, имеющей низкую чувствительность в зоне прохождени  пучка.

Сигнальный электрод (фиг. 1) пропорциональной камеры иреДСтазл ет рамку из фольгироваиного стеклопластика / с ламелька:Ми 2, к которым припа ны сигнальные проволочки 3 одинакового диаметра . Участки 4 этих .проволочек имеют утолщенный диаметр в месте прохождени  пучка зар ж-енных частиц. Граница пучка 5 показана пунктиром. Высоковольтные электроды ИМеют такую же колструкцию, как и в обычных пропорциональных камерах .

Поскольку в пропорциональной камере размножение электроноа происходит вблизи поверхности сигнальных проволочек, а электрическое поле убывает обратпо пропорциональпо рассто нпю, то локальное увеличение радиуса проволочки при сохранени ,и остальиых рабочих условий приводит к уменьшению коэффицнеита газового усилснн  в местах утолщсип . Этого изменени  коэффициеита газового усилени  достаточно дл  того, чтобы с помощью дискриминатора исключить импульсы от пр мого пучка. Кроме того, при использовании предлагаемой пропорциональной камеры на пучках частиц низких энергий устран етс  диснераи , св занна  с прохождением частиц через майларовые пленки.

В Ленинградском институте  дерной физики им. Б. П. Константинова АН СССР был изготовлен и испытан опытный образец пропорциональной , в которой сигнальные проволочки 1имели переменную толш,ину. Камера имел.а следующие 1размеры: рассто ние между сигнальными проволочками - 2 м.м, рассто ние между электродами - 4 лгл. Диаметр сигнальиых проволочек - 20 мкм. ДиаМетр утолщени  -40 лг/слг. Длина утолщенных участков проволочек была выбрана с таким расчетом, чтобы пе)е:-;рыть 1;ентра. {;i;ii6mee интенсЕвную) часть нучка.

Подобное изменение толщины проволочек с плавным лареходом от 6o.iijiiicro диаметра к .малому можно , например , методоМ электролиза. Эле1 тролизер изготовлен нз диэлектра ка п имеет сечение , аналогичное сечению пр мого пучка частиц.

Электролизер заполн ют элект юл,нтом так, чтобы жидкость выступала на 2-3 м;л пад кр.аем сосуда (дл  этого степкн должны плохо смачиватьс  электролитом ). Рамка с сигнальными проволочками горизонтально опускаетс  ла поверхность жидкости :И .проволочки погружаютс  в электролит п.римерио на 1 мм. При выборе электролита с хорошей рассеивающей способностью ираволочка равномерно наращиваетс  металлом, причем толщина .покрыти  определ етс  количеством протекшего электр,нчеств.а. Такой способ изготовлени 

гарантирует сохранность та1гчайш1нх проволочек .

Изготовленные одинаковым образом две пропорциональные камеры, обычна  5 пропорциональна  камера и камера локально нечувствнтельна  к зар жен1гым частицам, были одновременно испытаны на протонпом пучке синхроциклотрона ЛИЯФ. Результаты иснытаний приведены на фиг. 2

0 и 3, где 1 - помер капала (проволочки), 2 - число частиц, прощедишх вблизи npfiволочки . Па фиг. 3 показаН профиль пучка, из-мереи(иый камерой, сигнальные проволочки которой имеют утолще1гне; на фиг.

5 2 - тот же профиль, измеренный обычной нропорциональной камерой. В зонах утолщений ир мой нучок подавлен более, чем в 20 раз. Кроме того, уменьшаетс  число многотрековых событий, носкольк уме;1ь паетс  веро тность еовиадетий между рег-истрпруемым событием Н фоновыми событи мн , св занными с прохождением пр мого пучка.

Таким образом, предлагаема  пропорпиональна  ка1мера практически нечувствительна к пр мому пучку, тогда .как рассе нные части.цы, понадаюпвде на .периферию, где сигнальные проволочки не имеют утолН1епий , регистрнруюте  с полиой эффектнв ностью. Камера свободна от недостатков аналогов и прототипа, )тоско.1ьку область нечувет;5пте.льност1 имеет резкие танины (переходна  :5опа нор дка рассто ни  между сигнальными .проволочками). Пробоев в камере .не от.мечалось даже при ннтенсивnocTi: -5.10 1/сек.

Преллагаемое изобретение повышает

,,

мер осооеппо па п чках выеокои глптенсивности; сокращает врем  н.абора физической 1 формаш1И за счет увеличени  интенс виости , т. е. сокращает врем  работы /скорител ; уменьшает загрАзку ЭВ.И за

счет исключени  событий, св за.нных с прохождением не1)ас.се пных части: ; ослабл ет требованн  по скорост;: счета, предъ :вл емые к электронной аппарат ре за смет регистрации только полезных (рассе 1ииых ) .соб зГ1ий; уменьшает число многотоеховых событий.

Ф о 1) м

а и 3 о о р е т е н н

Пропорциональна  камера с си наль .цым электродом из параллель)1ых металлических проволочек, о т л п ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повыше.ни  надежтгости работы камеры па пучках высокой иптенсивности путем .уменьшспш чувствительности к пр мому пучку, сигнальные проволочки выполнены из плавно с.опр же)шых участков разного диаметра, причем геометри  утолщенных участков соответствует профилю пучка зар женных частиц.

Источники информации, прин тые во

внимание при экспертизе:

1.Nucl lustrum meth, 62, 1968, 235.

2.Nucl lustrum meth, 128, 1975, 599.

к к

X W i

ц w

H X i«

X к X к X ; ; f ; к X M if i#

J к к

К

хкнкмххк

r 1«

H ч V

H W

H « X

H

t b к H f

.( к H

5 У X

« « H H

;-;

; w к

X

; W M H

s К -X

й i M HX к и к

StI

X Н

; -iiH

X -y V

:«

к V X

X X c

i и м ч к

м V х

X

. vi;

-w N i -, v

H -X ( i yy M W W «

K-

ИИйВ f H( - XW

к H

-X

ц « X X 7 i

M V « «

i;

и M jt

4

ve -X«

H -X

V к X

)

« «XX

«-X «

W X X: «

X«

i«

X

w X

к X i X ( «

« йй55Я2й5 ;.

f го r .J-; O Ч CO е- о ч г.- .

: V.I ,- -о v; V} xs ; Г-, г ,х .;

X X X

и xii

НК X Н f X

ЙЙ

ЙЙ

к X

f. к X и ч к

,f к к ; г н

и: . ; -;t

X X Х-Х X « КХ

« X к к t

; X Н Н X ) к Н -X X X X X

X X X

« t -к X

W н X 5 к «

X ххн-ннх «

чЯхх км-хх

-«tlfigl pS;

; X « « у 1

о о I/; со р -Х -X X

« и; X

ЧJ:;X«

Xi- :

Xf х-«

7 икX X

i нX ; 5

-XкXX X X

X -ХXXX

Н X

-Xхi X X

. ХХХ« XX

; X X X X М X X XX

X X X X XX

J Xi ;- XXXXxX«

%fx ;xxKXX XKxxK к хх- х ;ххххкххх кхх« х

X X ; ххх«хихх хххх

.-СГ) -ri -о (.с: :;-.. Vi tH о Ч - о о -.

ЧЕ--- /; - - -.: f-i Tj - --, J, -ч

Claims (1)

1. Фор м у л а и з о б р е т е п и я

   Пропорциональная камера с сигнальным электродом из параллельных металлических проволочек, отличающаяся тем, - что, с целью повышения надежности -работы камеры на пучках высокой интенсивности путем уменьшения чувствительности .к прямому пучку, сигнальные проволочки выполнены из плавно сопряженных участков разного диаметра, причем геометрия утолщенных участков соответствует профилю пучка заряженных частиц.