Газоразрядный детектор частиц

 

Изобретение относится к физике элементарных частиц, ядерной физике и может быть иЬпользовано для регистрации элементарных частиц. Целью изобретения яв-ляется повышение эффективности peгиct- рации. Детектор содержит катод с верхней 1 и нижней 2 пластинами, сферические насадки 3 на иглы 4 анода, изоляторы 5, 6, 7, камеру 8 с газовой смесью. Иглы 4 анода расположены на расстоянии S по двум взаимно перпендикулярным осям, а пластины 1 и 2 катода - на расстоянии 2L При этом выполняются условия 2 < D/d ^ 4, где D - диаметр сферической насадки 3,' d - диаметр иглы 4,- 2,5 < L/P < 3: 5 < S/D < 7Д а газовая смесь состоит из аргона, метана и метилаля. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

J (21) 4210471/63 (22) 30.01.87 (46) 15.02,92. Вюл.М6 (75) В.И.Травкин (53) 621.387.42 (088.8) (56) Клейменов В.Ф. и др. Координатно-чувствительные детекторы, Ташкент, иэд.

"Фан", 1979,.с.27 — 36. (54) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ДЕТЕКТОР ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к физике элементарных частиц, ядерной физике и может быть использовано для регистрации элементарных частиц. Целью изобретения явИзобретение относится к физике элементарных частиц, ядерной физике и может быть использовано для регистрации элементарных частиц, Известен газоразрядный детектор частиц, содержащий камеру с газовой смесью. в которой расположены катод и перпендикулярно к нему игольчатые аноды, расположенные периодически на расстоянии друг от друга по двум взаимно перпендикулярным осям. Недостатком известного детектора является низкая эффективность регистрации частиц в зоне между игольча. тыми анодами.

Целью изобретения является повышение эффективности регистрации..

Это достигается в газоразрядном детекторе частиц. содержащем камеру с газовой . смесью. в которой расположены катод,и перпендикулярно к нему игольчатые аноды, расположенные периодически на расстоянии S друг от друга по двум взаимно перпендикулярным осям, эа счет выполнения катода в виде двух параллельно располо„„5U „„171 2914 А1 (м)ю G 01 Т 1/18 // Н 01 J 47/00 ляется повышение эффективности регистрации. Детектор содержит катод-с верхней

1 и нижней 2 пластинами, сферические насадки 3 на иглы 4 анода, изоляторы 5, 6, 7, камеру 8 с газовой смесью. Иглы 4 анода расположены на расстоянии S по двум взаимно перпендикулярным осям, а пластины

1 и 2 катода — на расстоянии 2L,.Ïðè этом выполняются условия 2 < D/О < 4, где 0— диаметр сферической насадки 3; б — диаметр иглы 4;7 5 L/D 3;5 S/D 75, а газовая смесь состоит из аргона; метана и метилаля. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. женных на расстоянии 2L пластин, в одной иэ которых выполнены отверстия для игольчатых анодов, на концах игл которых имеются сферические насадки диаметром. D, при этом выполняются условия 2 D/d :-4, где d — диаметр иглы; 2,5 1 /D = 3;

5 (3/P (7,5, а газовая смесь состоит из аргона, метана и метилаля.

На фиг.1 показан предлагаемый тазораэрядный детектор частиц, на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — приведены кривые по измерению эффективности.

Детектор содержит катод с верхней 1 и нижней 2 пластинами, сферические насадки 3 на иглы 4 анода, изоляторы 5, 6 и

7, камеру 8.

Аноды в . виде игл 4 с, насадками 3 в форме сфер вставляются в отверстия в изоляторе 7 под поверхностью нижней пластины 2 катода и закрепляются нв нем так, чтобы центры сфер были расположены в зазоре L между пластинами катода с шагом S;

Изолятор 5 задает расстояние между катодами, равное 2L, К нему прикреплены. верх1712914 няя 1 и нижняя 2 пластины катода с изолятором 7.

Детектор частиц работает следующим образом.В рабочий объем камеры 8 задувается газовая смесь. Между пластинами 1 и 2 катода и анодами подеется высокое напряжение; в месте прохождения заряженной частицы появляется сигнал на аноде, который регистрируется электроникой,. Сигнал от каждого анода с насадкой 3 в форме сферы дает сразу две координаты пройденной частицы. Газоразрядный детектор работает в самогасящемся стримерном режиме.

Газоразрядный детектор содержит 100 анодов в виде игл диаметром d - 0,8 мм с насадками в форме стальных сфер диаметром О = 2 мм,Аноды расположены с шагом

S = 15 мм, причем центры сфер расположены на равном расстоянии L = 5,5 от пластин катода. Аноды в виде игл с насадками в форме сфер вклеены в фольгированную стеклотекстолитовую пластину. Вокруг анода электрохимическим способом вытравлена медленная фольга диаметром 2R, который выбирается из условия отсутствия пробоев. Фольга представляет собой нижнюю пластину 2 катода; а верхняя пластина

1 катода — это медная фольга толщиной 50 мкм, наклеенная на текстолитовую рамку (изолятор 6). Изолятор 5 изготовлен из стеклотекстолита толщиной 2L = 11 мм, к которому приклеены верхняя 1 и нижняя 2 пластины катода с помощью эпоксидного клея. В рабочий объем камеры 8 газоразрядного детектора задувается смесь аргона, метана и метилаля в соотношении 3:1:1.

Между катодом и анодами подается высокое напряжение, меняющееся от 0 до 10 кВ с постоянным током нагрузки 1Н 200 мкА, потребление тока на орин анод равно 2 мкА при загрузке 5 10 с . К анодам подсоединяется электроника съема сигналов„которая фиксирует сигналы о прошедшей частице в рабочем объеме камеры 8 на площади Гмах - 225 см .. г

На детекторе были проведены экспери- менты по измерению эффективности на кос5 мических частицах и с радиоактивным

Р-источником 90S при загрузках N< - 10 с

N2=3 10 с MN3=5,0 10 с в пересчете на один анод, (см. фиг.2, где абсцисса — это напряжение питания в киловольтах — U (кВ);

10 а ордината — это э4нЬективность регистрации детектора И . Кривая а — космические частицы, кривые Ь и с — радиоактивный Ристочник. Буквами О.П. обозначена область пробоев, когда детектор теряет- работоспо15 собность.

Кривые на фиг.2 свидетельствуют о высокой (более 807ь) эффективности регистрации частиц на площади 225 см, возможности перекрывать большие площа20 ди регистрации, Простота конструкции способствует возможности автоматизированного производства подобных детекторов s промышленности.

25 Формула изобретения

1. Газоразрядный детектор частиц, содержащий камеру с газовой смесью, в которой расположены катод и перпендикулярно к нему игольчатые аноды, расположенные

30 периодически на расстоянии S друг от друга по двум взаимно перпендикулярным осям, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности регистрации, катод выполнен в виде двух параллельно

35 расположенных на расстоянии 2L пластин, в одной из пластин выполнены отверстия, через которые в пространство между пла- . стинами введены игольчатые аноды со сферическими насадками на концах, при этом

40 выполняются условия 2 < D/d - 4; где d— диаметр иглы; Π— диаметр сферической насадки; 2,5 L/О 3; 5 Я/О 7,5, 2. Детектор частиц по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что газовая смесь состоит из

45 аргона, метана и метилаля, 1712914

1712914

4

1 ф

9 Ued

Составитель Т.Петрова

Редактор H.Ôåäîðîâà Техред М.Моргентэл Корректор М.Демчик

Заказ 535 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Рауаская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул. Гагарина, 101