Способ выделения актов рассеяния заряженных частиц на малые углы в пузырьковых камерах — SU 569975 (original) (raw)

О П И С "А" Н й-Е. ИЗОБРЕТЕН ИЯ ь;мЮ.Ю Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 09.12,77(51) М. Кл 601 Т 5/06 Гасудвратааеый ааматет Саватв Меаатраа СССР ва делам иэааретанай и аткрытай(71) Заявитель Объединенный институт ядерных исследований(54 СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АКТОВ РАССЕЯНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ НА МАЛЫЕ УГЛИ В ПУЗЫРЬКОВЫХ КАМЕРАХ Изобретение относится к физике элементарных частиц и может использоваться в экспериментальных исследованиях, выполняемых на ускорителях заряженных частиц с помощью пузырьковых камер. Трудность выделения актов рассеяния заряженных частиц на малые углы в пузырьковых камерах обусловлена недостаточной чувствительностью ре. гистрирующей аппаратуры пузырьковых камер к событиям, в которых угол излома следа частицы не превышает утлового разброса пучковых частиц Вследствие этого эффективность отбора событий с рассеянием часпщ нв малые углы при просмотре снимков с пузырьковых камер на обычных про. смотровых приборах весьма юла. Известны способы повышещи эффективности поиска актов рассеяния иа малые углы, согласно которым просмотр снимков должен осущест. вяатьса на специальных приборах, дающих анамор фироваиное изображение аиемка, т,е. изображение, сильно увеличенное в иоиеуечиом к следам направ. пения 11). Реализация элех способов требует при менения специальной аппаратуры для просмоце вимков и двойного просмотра - на обычных и специальных приборах. Наиболее близким по технической сущностйявляется способ для выделения актов рассеяниязаряженных часпщ на малые утлы в пузырьковыхкамерах, включающий стереоскопическое фотогра.Ь фирование следов часпщ и последующий анализстереоснимков 2. По этому способу производяттотальное измерение следов на сканирующем автомате. Объем таких измерений велик, так как производится без предварительного отбора следов частиц.10 Цель изобретения - сокращение длительностиотбора актов рассеяния,Это достигается тем, что производят дополнительное фотографирование следов частиц на начальном и конечном участках пузырьковой камеры иЙ проводят сравнение полученных снимков для сле.дов отдельных частиц, при этом масштаб дополнительных снимков выбирают в три и более разбольше масштаба основного снимка,На чертеже показано устройство для реализации20 предлагаемого способа.Детектируемый объем пузырьковой камеры 1освещается с помощью источника света 2 и отражательного устройства 3. Фотографирование следовчастиц производится через стекло. иллюминатор ка 25 меры 4 фотокамерой 5, содержащей основной 6 идополнительные 7 и 8 обьективы. Фоторегистрацияслецов.частиц производится на фотопленке, пере.матываемой с рулона 9, с помощью плоских зермал 10 - 13 одновременно тремя объективами,сфокусированными в трех зонах области 14 прохождения пучковых частиц через камеру: на выходе 15, выходе 16 из камеры и во всей области 14.Область 14 прохождения пучковых частиц вобъеме пузырьковых камер значительно меньшедегекхирующего объема пузырьковой камеры.Обычно отнршение,ширины пучка к ширине каме.ры составляет велинину 1/3, а отношение высотыпучка к выеоге объема камеры еще меньше.В таких условиях масштаб изображения зонпрохо 1 идения пучковых частиц в объеме пузырько.вой камеры может в 3 и более раэ превосходитьмасштаб иэображения объема камеры в целом, аглубина резкости изображения этих зон - несколько раз меньше глубины резкости изображенияоб;ьева,камеры.в целом.Увеличение масштаба изображения зон прохождения пучковых частиц полезно с точки зренияиовыщения чувствительности к изломам на малыеуглы и по этой причине целесообразно облучатьюмору,.узким пучком и иметь крупный масштабиэображения зоны йучка.Увеличение масштаба иэображения эон пучка в3 или более раз по сравнению с масштабом изобра.жения объема камеры в целом означает, что фокус.ное расстояние дополнительных объектов должно в3 или более раэ превышать фокусное расстояниеосновных объективов фотокамеры,Сужение зоны фотографирования областью прохождешгя пучковых частиц означает, что полезрения дополнительных объективов может бытьсущественно меньше поля зрения основных объек.тивов фотокамеры,Сравнительно большое фокусное расстояние дополниельнъх объективов и их сравнительно малоеиоле зрения существенно облегчают задачу транспрруирсеки: дополнительных изображений в кар.тйнц 1 йе. плоскость фотокамеры посредством груп.ирищфкихзеркал, В корпусе фотокамеры.Сравюнельно небольшой размер пучка по высоте дает возможность производить фотографирование зон пучковой области с большим относительным отверстием у дополнительных объективов, т,е,с небольшой глубиной резкости. Это благоприятноеобстоятельство, так как при этом повышается рез.кость иеображения следов пучковых частиц и воз.растаю дефокусировка следов, расположенных внепучковой зоны, и тем самым снижается загрузкафоновыми событиями изображений пучковых зон.Излом следа пучковой частицы в плоскости,проходЬцвй вблизи входного зрачка дополнитель.ного объектива, становится малозаметным в соответатвуюцФЙ проекции, и поэтому целесообразнофотографирование пучковых зон производить вдвух.проекциях, т,е. стереоскопически.35 40 55 60 10 15 20 25 30 Таким образом, по данному способу в процессе . фотографирования следов заряженных часпщ в пузырьковых камерах одновременно осуществляют крупномасштабное фотографирование на ту же пленку двух эон детектирующего объема пузырь. ковой камеры, одной - на выходе пучка в объем камеры, а другой - на выходе пучка из объема камеры, при этом так, что изображения этих зон расположены рядом друг с другом и по соседству с обычным снимком объема камеры. В процессе просмотра снимков, который осуществляют на традиционных приборах, сравнивают расположение от. резков следов в указанных зонах и на основе от личия в их расположениях делают заключение о возможном акте рассеяния на малый утол, после чего приступают к просмотру основного снимка,Эффективность выделения актов рассеяния на малые утлы по предлагаемому способу выше, чем в случае просмотра обычных снимков на обычных при. борах благодаря тому, что изображения пучковых частиц в дополнительных кадрах крупнее по масштабу, имеют меньшую фоновую загрузку, резче, а также содержат начальные и хвостовые участки следов, размещенные по соседству друг с друтом,Чувствительность к изломам повышается за счет увеличения масштаба изображения. Она выше, чем при просмотре обычных снимков на обычных приборах, и не превосходит чувствительности при просмотре снимков на специальных приборах. Чувствительность данного способа ограничивает "уширение" хвостовой части пучка, которое обусловлено угловым разбросом частиц в пучке, разбросом частиц по импульсу, неоднородностью магнитного поля и неравномерностью раскладки частиц по ширине пучка. В этих условиях хвостовые отрезкине могут быть совмещены с начальными отрезками следов частиц, а для близкорасположен. ных следов может иметь место перестановка хвостовых отрезков по сравнению с расположением начальных отрезков. Пример оценки чувствительности способа: им. пульс частиц 5 ГэВ/с, напряженность магнитного поля 20000 Э, тогда радиус кривизны следов в камере 8,3 м; расстояние между зонами 1 м, разброс по импульсу 1%, расхождение следов на хвосте 1,6 мм, что эквивалентно угловому разбросу в 5 мин,; масштаб съемки основного кадра 1/10, дополнительного 1,3, увеличение снимка при проекцировании на экран 10, тогда расхождение следов на основном изображении составляет 1,6 мм, а на,дополнительном в 3 раза больше, т.е. 4,8 мм. Для оператора легко заметным отклонением "хвостов" от "начал" следов является величина, в 2.3 раза превышающая "уширение", т,е, для данно. го случая - это отклонения ца 10 - 5 мм, т.е. изломы следов с точкой излома в центре объема камеры на 20-30 мин.Способ выделения актов рассеяния заряженных частиц на малые углы в пузырьковых камерах, включающий стереоскопическое фотографирование следов частиц и последующий анализ стереосним. ков, отличающийся тем, что, сцелью сокра. щения длительности отбора актов рассеяния, произ. водят дополнительное фотографирование следов частиц на начальном и конечном участках пузырьковой камеры и проводы сравнение полученных снимков для следов отдельных частиц, при этом бмасштаб дополнительных снимков выбирают в трии более раэ больше масштаба основного снимка. Источники ннформадии, прннятье во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Ка 171931, Кл.601 Т 5/06, 1965.2, Нохеме 3, М, "Ацтогпат 1 с зсапп 1 пд аког зпзаИ апд 1 е зсаттега" - сб. Труды международного сиыозиума по вопросам автоматизации обработки данных с пузырьковых н искровых камер". Дубна, 1971, с, 373-388.

Смотреть

Способ выделения актов рассеяния заряженных частиц на малые углы в пузырьковых камерах