Способ идентификации заряженных частиц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ьоез Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетел Заявлено 05,1 Х.1967 ( 11 тва-21 78 26-25 л, 21 д, 18/01 рисоединением заявкиКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРПриоритет -Опубликовано 30.1 Х.1969. Бюллетень3 Дата опубликования описания 26.11.1970 ЪПК 6 011ДК 539.1,074,23 (088.8 Автдрыизобретеци В, Н. Андреев и В. Г, Недопекин аявительСПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ Ффона, сддаццдгд Известные способы индентификации заряженных частиц заключаются в одновременномопределении с помощью последовательно расположенных ионизационных детекторов следующих параметров заряженных частиц:дЕудельной ионизации - энергии тт и времениИхпролета частицы от мишени, в которой онаобразуется, до первого детектора. Измерениевремени пролета частицы позволяет определить ее скорость,При осуществлении такого способа необходимо знать момент вылета частицы из мишени. Этот момент может задаваться определенной фазой высокочастотного ускоряющего напряжения цикл отрона, который поставляетбомбардирующис частицы на мишень в видекоротких двухнацосекупдных импульсов,При таком способе плохо различаются поьремени пролета частицы с одинаковым массовым числом, например гелийи третий, таккак они при одинаковой кинетической энергииимеют почти одинаковые скорости.Предлагаемый способ позволяет различатьпопадание в детектор одной или несколькихчастиц, измерять такие сложные события вядерных реакциях, как испускание двух частиц в одном направлении или непусканиечастиц, распадающихся налету, а также более надежно идентифицировать заряженные частицы в условиях сильногопосторонним излучением.Кроме того, идентифпкацио заряженных частиц по предлагаемому способу мохкно прово дить без сведений о времени вылета регпсгрцруемой частицы и о расстдячшп, кдтдрдс опа пролетела до момента попадания в детектор.Поэтому при регистрации частиц пд предлагаемому способу нет необхддимостп использовать импульсные источники частиц, источником может быть радиоактивный препарат или мишень, облучаемая непрерывно, цейтронамп из ядерного реактора.Предлагаемый спосоо идентификации заряженных частиц, заключающийся в определении удельной ионизации и энергии частицы с помощью пропорциональных счетчиков, отличается от известных тем, что для повышен я надежности идентификации определяют величину пробега заряженной частицы путем измерения времени дрейфа одной цз иопизационных компонент, которая образована заряженной часгицей в конце ее пути.Такой спдсод дает возможность хдрдшд различать заряженные частицы по времецп дрейфа идцизациднных компонент, так как прп одинаковой энергии очп имеют различные пробеги.На чертеже изображена схема устройства, зд предназначенного для осуцтсствлеция предла253248 Предмет изобретения Состаьитель Т. М. Горчакова актор Т. В, Данилова Текред, Т. П. Курилко Корректор Г, Б. ШильмаЗаказ В 645 в ."9/5 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете М.11 осква, Центр, Рс(ушскаи наб., д. 4/5 11 Т МО СССР гаемого способа, осиоваш;ого на одновременном измерении трех параметров зяряжепной частицы:удельной ионизацлл, энергии Е и пробега тх.Устройство представляет собой расположенные,1 руг за другом ко;Лим атор /, 311 ряжеппь(х час(иц то(к 1 Й гсзовыЙ ропо 1(щ 1 Олт.111 счсГ( 2 1 О 111 зацОу 1 (11 м(ру д с (.с- кОЙ 4.11 сгЦл, м 111",51 ко,1,ил 1 ОР 1, 11 РОхДт 1 срез пропорциональный счетчик 2Ост 11 в,11- ваются в ионизацпонпой камере 3. Лмплитуда импульса в счетчике 2 пропорциональна удель(Жной ионизации частицы : . Эта амплитуда(/химпульса измеряется амплитудным анализатором. Электроны, образовавшиеся в ионизационной камере 3, под действием электрического поля движутся в собирающему электроду 5, экранированному сеткой 4, Импульс на собирающем электроде Б начинается в тот момент, когда электроны от конца трека пройдут сквозь сетку(. ПО Окончании дрейфа электронов импульс на собираюцем электроде 5 измеряется вторым амплитудным анализатором. Этот импульс пропорционален энергии, выделенной частицей в камере 3. Если электрическое поле в камере 3 однородное, то время мегкду началом импульса в счетчике 2 и началом импульса на собира(ощем электроде б минлмальное время, дрейфа) определяется формулой где Ъ - скорость дрейфа электронов в газе; т". - расстояние от счетчика 2 до сетки 4, Р - пробег частицы в камере 3, Это время измеряется временным анализатором. Измерение М позволяет определить про(гсг частицы /х,Рассмотрим случай, когда в детектор попали одновременно две и-частицы - одна длинпспробежняя а 1, другая короткопробежная ае,Если ограничиться вначале 1 в соответствии сизвестным способом измерений) рассмотрением полученных величин импульсов Е 2 в каме 5 (/(Зрс 3 и -- в счетчике 2, то при данном значе(/х(/Елития. Поэтому на основе Е 2 и -это событиес/хбудет неправильно идентифицировано, как прохождение через детектор иона лития.Если учесть теперь время дрейфа М, то совместное рассмотрение величин Е 2 и М указывает, что в камере 3 остановилась а,-частица,так как значения Е 2 и М/ пе зависят от короткопробежной а,-частицы. Совместное рассмо 20 Нтрение величин Ез: н -/ по предлагаемому(/хспособу позволяет правильно идентифицировать с(;бытия, определять по пробегу энергиюссастИы и вычислять энергию сс(-частицы.Лналогично можно расшифровать событие втом случае, когда частица о(, вошла в камеру 3, но ее прсоег меньше прооега ес(-частицы.ПредлагаемыЙ спосоо может Оыть использован для исследований ядерных реакций,ЗО идущих с малой интенсивностью. Способ идентифлкации зарякенных частиц, заключающийся в определении удельной попизации и энергии частицы, с помощью пропорпиональных счетчиков, отлачитщийся тем, что, с целью повышения надежности идентификации, определяют велич(иу пробега заряженОЙ частицы путем измере 1 И 5 Времели дрейфа одной из ионизационных компонент, которая Образована заряженноЙ частицей в конце ее пути.