Устройство для калибровки многоканальных фоторегистрируемых систем

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ФОТОРЕГИСТРИРУЕМЫХ СИСТЕМ, содержащее фотоприемники и источник калибрующего света. оптически согласованный со входами фотоприемников, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции при калибровке множества фотоприемнйков, источник калибрующего света выполнен в виде модулей отверстий, расположенных на сферической поверхности, в центре которой помещен генератор изотропного света с внешним возбудителем световых вспышек, причем оптические входы фотоприемников размещены в указанных отверстиях модулей. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что в качестве генератора изотропного света использован сцинтиллятор, а в ка (Л честве внешнего возбудителя-импульсный лазер.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 4(51) G 0i Т 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3567169/18-25 .(22) 24.03.83 (46) 23.01.85. Бюл. У 3 (72) А.Ж. Петросян, P.Н. Пихтелев и А.С. Алексанян (53) 621.387.464(088.8) (56) 1. Д. Комар и др. ПТЭ, и 5, 1976, с. 87, 2. Нго Куск Быц и др. Препринт

ОИЯИ, 13-7473.

3. А.И. Молохов и др. ПТЭ, 1975, - 5 с. 35.

3. В. Раче1 et аll СЕРН/ЕР 81-144, 1981 (прототип). (54),(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ФОТОРЕГИСТРИРУЕМЫХ СИСТЕМ, содержащее фотоприемники и источнйк калибрующего света, оптически согласованный со входами фотоприемников, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения конструкции при калибровке множества фотоприемников, источник калибрующего света выполнен в виде модулей отверстий, расположенных на сферической поверхности, в центре которой помещен генератор изотропного света с внешним возбудителем л. световых вспышек,, причем оптические входы фотоприемников размещены в указанных отверстиях модулей.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве генератора изотропного света использован сцинтиллятор, а в качестве внешнего возбудителя-импульсный лазер.

1. 1094454 2

Изобретение относится к(области экспериментальной физики элементарных частиц, в частности, к устройствам для калибровки многоканальных фоторегистрирующих систем. 5

Известные устройства для спектрометрической калибровки и стабилизации многоканальных фоторегистрирующих систем (ФРС} состоят из раздельных источников света в виде фо- 10 тодиодов (1) либо вспышек в сцинтиллирующих кристаллах при облучении их радиоактивными источниками (2) или, в качестве источника света используются электрические разряд- 15 ники (3) .

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является уст ройство для калибровки многоканальных фоторегистрирующих систем, со- 20 держащее фотоприемники и источник калибрующего света, оптически согласованный со входами фотоприемников (4) . В данной работе в качестве источника света используется ла- 25 зер на красителе (Ъ = 410-460 нм) с

УФ накачкой (h = 337 м) от лазера на молекулярном азоте (Л ). Световая вспышка от лазера на красителе транспортируется световодами и последо- 30 .вательно разводится по распределительным коробкам с 32-мя выходами на ФРС. . Недостатком этого устройства является наличие большого количества распределительных коробок с специальным регулирующим устройством для обеспечения равномерности распределения света по фотоприемникам, а также факт наличия двух лазеров. 40

Целью изобретения является упрощение конструкции при калибровке множества фотоприемников, предназначенной для распределения световой вспыики по фотоприемникам для имми- - 45 тации одновременного прохождения частиц в широком диапазоне энергий от 10 до 10 12 эВ с равномерным распределением мощности световой вспышки от источника по нескольким тыся- 50 чам модулей, оптически согласованных со входами фотоприемников °

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для калибровки многоканальных фоторегистрирую- 55 щих систем, содержащем фотоприемники и источник калибрующего света, оптически согласованных со входами фотоприемников, источник калибрующего света выполнен в виде модулей от. верстий, расположенных на сферической поверхности, в центре которой помещен генератор изотропного света с внешним возбудителем световых вспышек, оптические входы фотоприемников размещены в указанных отверстиях модулей. В качестве генератора изотропного света использован пластический сцинтиллятор, а в качестве внешнего возбудителя — импульсный лазер.

На чертеже изображено предлагае,мое устройство.

Оно содержит источник калибрующего света в виде модулей отверстий

1, расположенных на сферической поверхности 2 радиусом 20 см из-за технологического удобства собранная из отдельных колец 3 с двумя рядами отверстий в каждом. В ценТре сферы ,расположен генератор 4 света (пласти:ческий сцинтиллятор в виде полусферы радиусом 1 см) световые вспышки в котором возбуждаются от УФ излу1 чения лазера 5 на молекулярном азоте.

Луч лазера проходит через формирователь 6, состоящий из светофильтра

7, ослабителя 8, щелевого коллима тора 9 и линзы 10. Передача световых сигналов от источника света-модулей отверстия к фоторегистрирующим каналам осуществляется через гибкие световоды 11, которые являются оптическими входами фотоприемников 12.

Устройство работает следующим образом: излучение от внешнего возбудителя световых вспышек — лазера 5 на молекулярном азоте (И )проходит систему формирователя 6 луча, светофильтр 7 для подавления ореола УФ излучения, систему калиброванных дискретных ослабителей. 8, щелевой коллиматор 9 и линзу 10, фиксирующую УФ излучение на генератор 4 света. В пластическом сцинтилляторе УФ излучение трансформируется в диапазон спектра максимальной чувствительности фотоприемника и изотропно освещает модули отверстий 1, расположенных на сферической поверхности 2.

Фотоприемники 12 с помощью гибких световодов 11 оптически совмещены с источником калибрующего света (входы световодов 11 размещены в отверстиях модулей). Таким образом, обеспе1094454

420+500 нм

20 чивается одновременная калибровка многоканальных ФРС.

Предложенное устройство имеет следующие характеристики:

Число каналов 2000 5

Неравномерность освещенности по .фоторегистрам 10Х

Флуктации мощности 2,5Х

Спектр свечения источника

Длительность импульса 5 нс

Мощность вспышки в каждом канале может имитировать прохожде1 ние частиц с энергией до 100 ГэВ

Как известно световая вспышка в пластическом сцинтилляторе, возбуждаемая фотонами, излучается изотропно и поверхность равного потока излучения будет сферой, если ее ра- 25 диус значительно больше линейных размеров сцинтиллятора.

Тогда через отверстия равного диаметра, называемые модулями, в сфере будут вьгходить равные потоки из- 30 лучения, а возбудителем мощной световой вспышки в сцинтилляторе может. служить азотный лазер, мощность которого достаточна для возбуждения вспышки в сцинтилляторе, имитирующем прохождение частиц с энергией до 10 эв.

В принципе существуют устройства сферического типа., конфигурация которых диктуется условиями физическо- 40 го эксперимента — на встречных пучках продукты реакции разлетаются изотропно. Но спектрометрическая калибровка и стабилизация таких устройств также требует калиброванных световых вспышек одновременно во всех каналах.

По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят лрототип, предложенное устройство является наиболее простым устройством .равномерного распределения световой вспышки по нескольким тысячам .каналов, где в качестве преобразователя спектра использован не лазер на красителя; а сцинтиллятор размером 10 х 5 мм .

Разрядка света производится параллельно от одного точечного источника, а в прототипе через систему распределительных коробок.

Предложенное устройство для калибровки многоканальных систем может быть использовано для любой конфигурации фотоприемников, в том числе и сферической.

Использование предложенного устройства позволяет осуществить стабилизацию и спектрометрическую .калибровку многоканальных систем (например, черенковский спектрометр), снятие оптических характеристик фоторегистрирующих систем одновременно на многих каналах, связанных с

ЭВМ в современном эксперименте. Отдельные элементы системы могут иметь любую конфигурацию или размещены на большие расстояния друг от друга.

Устройство также может быть применено в соответствующих системах, где требуется распределение тождественных световых сигналов.

1094454

Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 121/3 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П. Горькова Техред О.Ващишина КорректорО. Билак