Устройство для просмотра ядерной фотоэмульсии

 

Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании свойств короткоживущих элементарных частиц. Цель - повышение быстродействия устройства путем увеличения скорости считьшания данных. Для считьшания используют три линейки ПЯС, определенным образом расположенные в пространстве в фокальных плоскостях соответствующих положительных цилиндрических линз для считывания мезооптического изображения следа ядерных частиц в фотоэмульсии . Реакция устройства позволяет увеличить быстродействие в 250 раз, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5)) 4 (: 01 T 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

IP - Р1

2 соз о(, а

P<+ Ра

Е ---т-- —

2 sirloL1Û

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

Г)РИ ГКНТ СССР (21) 4215529/31-25 (22) 24,03.87 (46) 30.01.89.Бюл. У 4 (7)) Объединенный институт ядерных исследований (72) А.Я.Астахов, А.Кишваради и Л М.Сороко (53) 539.1,073.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1402981, кл. G 0) T 5/10, 1986.

Попов В.А. Оптика микроскопов.—

Л.: Машиностроение, 1976, с.389 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСМОТРА ЯДЕРНОЙ ФОТОЭМУЛЬСИИ (57) Изобретение относится к экспериментальной физике элементарных часИзобретение относится к экспериментальной физике элементарных частиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии (ЯФЭ) при исследовании свойств короткоживущнх 5 элементарных частиц.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства путем увеличения скорости считывания данных.

В предлагаемом устройстве три линейки ПЗС считывают три проекционных линейных массива данных. При этом проекционный линейный массив данных формируют отдельно для левого и от-. дельно для правого меэооптическихиэображений прямого следа частицы.

Независимой переменкой этих двух массивов данных является угол ориентатиц и может быть использовано в методике ядерной фотоэмульсии при исследовании свойств короткоживущих элементарных частиц. Цель — повыше" ние быстродействия устройства путем увеличения скорости считывания данных. Для считывания используют три линейки ПЭС, определенным образом расположенные в пространстве в фокальных плоскостях соответствующих положительных цилиндрических линз для считывания мезооптического изображения следа ядерных частиц в фотоэмульсии. Реакция устройства позволяет увеличить быстродействие в 250 pas, ) ил. ции прямого следа частицы, На треть" ем линейном массиве данных проецируют одновременно левое и правое мезооптические изображения, так что верхняя часть этого третьего линейного массива имеет координату р, а нижняя координату Где р, и () " расстояние от левого или правого мезооптических изображений прямого следа частицы до фокальной окружности — осевой линии фокального кольца. При этом расстояние (г) от центра поля зрения устройства и координатаZ прямого следа частицы равны з 14553 где Ы., — числовая апертура мезооптического зеркала с коль" цевым откликом. åðT å схематически приведено 5 устройство для просмотра ЯФЭ. На чер-. теже изображены система 1 формирова" ния сходящегося пучка света, систе, ма 2 перемещения и контроля положе ния ЯФЭ,меэооптическое зеркало 3 с коль-10 цевым откликом, платформа 4 с двумя узкими вырезами, плоские зеркала 5 и 6, две рассеивающие цилиндрические .линзы 7, два полупрозрачных зеркала

8, собирающие цилиндрические линзы 9 вдоль угловой кооррдинаты, ли нейки ПЗС IO вдоль угловой координа, ты, собирающая цилиндрическая линза

II вдоль радиальной координаты, линей. ; ка ПЗС 12 вдоль радиальной координа- )О, ты, система поворота 13 платформы и !

: контроля угла поворота платформы

1 вокруг оптической оси устройства и ! блок 14 отображения и записи данных.

Сходящийся пучок света из систе, мы 1 просвечивает слой ЯФЭ и формирует вблизи мезооптического зеркала

3 с кольцевым откликом фурье-образ ! прямого следа частицы, попавшего в

1 поле зрения устройства. Мезооптичес- 30 кое зеркало 3 с кольцевым откликом, формирует два меэооптических иэобра .кения прямого следа частицы, правое и левое. Система из плоских зеркал

5 и 6, а также иэ двух рассеивающих цилиндрических линз 7 переносит мезооптическое иэображение через полу-. прозрачные зеркала 8 на три линейки ПЗС, на две линейки ПЗС 10 вдоль угловой координаты и на одну линей- 40 ку ПЗС 12 вдоль радиальной кобрдинаты. Процесс проецирования двумерных мезооптических изображений, левого и правого, в два линейных массива вдоль угловой координаты обес- 4 печивают собирающие цилиндрические линзы 9, а процесс проецирования двумерных мезооптических изображений, левого и правого, в один линейный массив вдоль радиальной координа- 5 ты — собирающая цилиндрическая линза, 11 °

Устройство работает следующим об разом.

Устройство для просмотра ядерной фотозмульсии, содержащее систему формирования сходящегося пучка света, систему перемещения и контроля поло.— жения ядерной фотоэмульсии, меэооптическое зеркало с кольцевым откликом, платформу с двумя узкими вырезами, четыре плоских зеркала, два полупрозрачных зеркала, две от, рицательные и три положительные ци5 линдрические линзы, три линейки прибора с зарядовой связью (ПЗС), систему поворота и контроля угла поворо= та платформы вокруг оптической оси устройства вместе с укрепленными на

Включают систему формирования сходящегося пучка света 1, систему

2 перемещения и контроля положения

ЯФЭ, линейки ПЗС 10 и 12, систему 4 поворота и контроля угла поворота платформы с находящимися на ней элементами 5 — 12, а также блок 14 отображения и записи данных. При каждом положении ЯФЭ производят поворот о платформы 4 на . угол + 9 45 . В каждый данный момент времени считывают информацию с малого участка кольцевого массива данных, который проецируется одновременно на три линейки ПЗС„ Результаты измерений переносят в блок отображения и записи данных.

Пример. Диаметр поля зрения устройства D = 0,5 мм, расстояние от ЯФЭ до меэооптического зеркала с кольцевым откликом Н 150 мм. Радиус фокальной окружности d 80 мм, о числовая апертура о = 20 . Разрешение по радиальной координате 1IP

2 мкм, разрешение по Е"координате

Ь2 = 4 мкм.

Реализация устройства позволяет повысить быстродействие в 250 раэ.

Это обусловлено тем, что количество элементов в линейке ПЗС равно 250 вместо 250 х 250 элементов в матрице ПЗС, используемой в прототипе. Отсюда коэффициент повышения быстродействия

250 х 250

250.

250

Таким образом, за 1 с при тактовой частоте 7 10 с можно про6 1 извести считывание не 25 полей зрения диаметром D, а в 250 раз больше, т ° е. 6250 полей. Имеется потенциальная возможность повысить скорость просмотра дополнительно вплоть до

250:1.

Формула изобретения

Составитель А.Шадрин

Редактор Л.Пчолинская Техред М. оданич

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7454/54 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1455330 6 платформе четырьмя плоскими зеркала- ствующих положительных цилиндричесми, двумя орицательными цилиндричес- ких линз и расположены в их линейных кими линзами, двумя полупрозрачными фокусах, две линейки ПЗС вместе с зеркалами тремя положительными ци- двумя соответствующими положительныУ

5 линдрическими линзами, тремя линейка - ми цилиндрическими линзами расположеми ПЗС, а также блок отображения и ны на касательной к фокальной окружзаписи данных, о т л и ч а ю щ е е — ности, вблизи которой формируются с я тем, что, с целью повышения бы- два мезооптических изображения прямостродействия устройства путем ускоре- 1п го следа частицы, а третья линейк ния процесса считывания данных о ПЗС вместе с третьей положительной прямых следах частиц в ядернои фото- цилиндрической линзой расположены . эмУльсии, три линейки ПЗС оРиентиРо-:.* перпендикулярно к указанной фокаль" ваны папвллельно образующим соответ- ной окружности.