Способ регистрации интенсивных полей космического излучения с помощью ядерных эмульсий

СОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧ РЕСПУБЛИК9) (11) А АНИЕ БРЕТ ВТОРС ЕЛЬСТВУ КЪ 1) Е-едэ( К ной зависимост парам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(6) :, Авторское свидетельство СССР В 555712, кл. б 01 Т 1/08, 1976,2. Кочеров Н.П, и др. Двух- потенциальный метод проявления ядерных эмульсийф. - Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии, 1969, т. 14, с. 186 (прототип).(54)(57) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ИНТЕНСИВНЫХ ПОЛЕЙ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОШЫ 0 ЯДЕРНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, основанный .на экспонировании эмульсии в исследуемом поле, фотографическом проявлении и определении характеристик излучения по оптической плотности эмульсий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью регулирования порогов регистрации в широком диапазоне ионизационных потерь, к экспонированному слою эмульсии приклеивают с двух сторон предварительно засвеченные заданной экспозицией аналогичные слои ядерной эмульсии и образовавшийся сэндвич проявляютстандартным проявителем в соответствии с его общей толщиной, экспонированный слой отделяют от сэндвичаи дальнейшую обработку всех слоевпроводят в отдельности, определяютоптическую плотность засвеченныхслоей, а порог регистрации регулируют с помощью экспозиции Н, определяемой из соотношения: овун.еиЯ 1тангенс угла наклона линейной области характеристичес-, кой кривой Э=(1 аН) 1 средняя оптическая плотность засвеченных слоев ядерной эмульсии;оптическая плотность незаотсекаемый линейной Ф характеристическойоси ординат; ски определяемый иэИзобретение относится к экспериментальной ядерной физике, в частности к способу обработки, обеспечивающему заданный порог регистрации . толстослойных ядерных эмульсий при изучении тяжелых, сверхтяжелых И 5 трансурановых элементов в условиях длительного экспонирования в космосе.Известен способ снятия -Фона и фона однозарядных частиц в ядер ных эмульсиях, основанный на воздей,ствии импульсного электрического поля (ИЭП) на влажные слои, суть которого заключается в разрушении мелкодисперсного серебра центров 15 скрытого изображения, образованных слабоионизирующйм излучением при сохранении следов с более круПны ми центрами, образованных частицами с 3) 2 (1.20Однако, такой способ не может применяться при измерении потоков тяжелых ядер, где необходимо снимать изображение следов частиц с Еъ 2 в связи а.электрическим пробоем, воз никающим в слое при повышении напряженности ИЭП.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регистрации интенсивных полей космического излучения с помощью ядерных эмульсий, основанный на экспонировании эмульсий в исследуемом поле, фотографическом проявлении и определении характеристик излучения по оптической плотности эмульсий,Суть способа состоит в экспонировании эмульсии в исследуемом поле и фотографическом проявлении, при котором путем регулирования окисли тельно-восстановительного потенциала (ОВП) проявителя в эмульсии создаются пороги проявления различных ионизирующих излучений. Требуемая величина ОВП достигается смешивани ем двух растворов желеэооксалатного проявителя, содержащих окисное и закисное железо, Дрейф величины ОВП устраняется титрованием одного из растворов при постоянном потенциометрическом контроле на протяжении всей стадии потенциометрического проявления, Сначала проявление идет при величине ОВП, способствующей только проникновению раствора в глубь слоя, а затем, при ОВП более электроотрицательном чем пороговый потенциал проявления скрытого иэображения данного излучения, Указанная особенность обусловлена влиянием солей золота на величину пороговых 60 потенциалов проявления, вводимых специально в эмульсию обрабатываемую этим способом (2 .Однако, такой способ пригоден для малого диапазона порогов, а именно , 65 для порогов, не превышающих600 МэВ/см, что недостаточно дляизмерений спектров линейных передачэнергии с целью определения поглощенной дозы радиации, когда диапазонпорогов должен доходить до 104 Мэв/см.Недостатком этого способа являетсятакже и сложность реализации еговследствие нестабильности величиныпотенциала железооксалатного проявителя уже с момента его изготовленияи в процессе всего проявления,Цель изобретения - регулированиепорогов регистрации в широком диапазоне ионизационных потерь в ядерныхэмульсиях, длительно экспонированным в космосе.Поставленная цель достигаетсясогласно способу регистрации интен"сивных полей космического излученияс помощью ядерных эмульсий, основанному на экспонировании эмульсии висследуемом поле, фотографическомпроявлении и определении характеристик излучения по оптической плотности эмульсии, к экспонированномуслою эмульсии приклеивают с двухсторон предварительно засвеченныезаданной экспозицией аналогичныеслои и образовавшийся сэндвич, проявляют в стандартном проявителе всоответствии с его общей толщиной,экспонированный слой отделяют отсэндвича и дальнейшую обработку всехслоев проводят в отдельности, определяют величину оптической плотности засвеченных слоев, связанной линейно с экспозицией, а порог регистрации в слоях, облученных в космосерегулируют с помощью экспозиции Н,определяемой иэ соотношениягде атангенс угла наклона линейной области характеристической кривой 2 = 1 (3 у Н);средняя оптическая плотность подвергнутых экспозиции слоев ядерных эмульсий;оптическая плотность неподвергнутых экспозиции слоев; отрезок, отсекаемый линейной областью характеристической кривой от оси координат;эмпирически определяемый иэ калибровочной зависимости параметр,Постепенное увеличение экспозиции слоев от 139 до 2923 лк с позволило получить в эмульсии различные. порогирегистрации частиц в интервале 24-1500 Мэв/см, что обеспечило воэможность замены различных тверцотельных и электронных трековых детекторов, регистрирующих излучение в ука1057905 Составитель С.КондратенкоРедактор Е.Лушникова ТехредМ.Надь Корректор д, т я ско Заказ 9457/49 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 занном диапазоне - слоями ядернойэмульсии.Предложенный способ был впервыеиспользован в эксперименте по определению потоков тяжелых и сверхтяже"лых ядер в слоях. Полученные значения потоков ядер соответствующихпорогам: 24, 600, 1600, 7300и 15000 Мэв/см находятся в хорошемсогласии с данными, полученнымис помощью различных трековых детекторов,П р и м е р , Берут аналогичные.рабочему два неэкспонированных слояядерной эмульсии типа БР НИКФИ толщиной 200 мкм, размерами 5 х 5 смэкспонируют светом длиной волны3=450 нм в течение 1=134,0 с при освещенности ф=13,87 лк (К=1869 лквс),приклеивают их к рабочему слою типаБР НИКФИ, экспонированному в исследуемом поле; - на ИСЗ - 1129 в тече- .ние 19,5 сут под защитой 20 г/см 2,таких же размеров и толщины. Образовавшийся .сэндвич проявляют по технологии обработки 60 мм слоев амидоловым проявителем, т,е. проявляютстандартным проявителем в соответствии с его общей толщиной. По окончании стадии проявления слои отделяют друг от друга и продолжают обработку всех слоев в отдельности потехнологии обработки 200 мкм слоев.После окончания химико-фотографической обработки в контрольном незасвеченном и подвергнутом засветке слоях. определяют оптическую плотность засвеченных слоев Р иЭ.В соответствии с вышевриведенной( сИ 1,зависимостью Чрегулируют по"."ок 1рог регистрации ри заданномНж 1869 лк с, для партии слоевс Э= О, 59;,13= 2, 651 а = 2, 40; К: О, 32;/см. Действительно, при этих условиях в рабочем слое оказалось зарегист"рированным лишь 23 следа/см 2, соотвествующих частицам с в600 Мэв/см,сЕЯиз полного числа 1030 частиц/смф,егистрированных контрольным слоемпроявленным обычным способом,Использование предлагаемого способа обработки ядерных эмульсийобеспечивает по сравнению с прототи 10,пом следующие преимущества: возможность получения порогов регистрациив широком диапазоне- ,(10 "10 ф) МэВ/см, использование3 Еа =одного типа детектора (ядерной эмульсии) взамен используемой системыразличных трековых и электронныхдетекторов, обеспечивающих указанныйдиапазон порогов для определения по;Я глощенной доэы радиации. Эта заменачрезвычайно выгодна при .проведенииэкспериментов на космических аппаратах, где требуется максимальное ограничение веса используемых приборов.25 Способ прост в осуществлении, нетребует сложной высоковольтной установки, в отличие от метода воздействия ИЭП, ни дорогостоящих специальныхэмульсий с солями золота, применяемыхЗ 0 при потенциометрическом проявлении.,Он пригоден для обычной стандартнойэмульсии любого типа и Размера, длялюбого количества слоев.35 Использование предлагаемого способа позволит успешно применять ядер,ную эмульсию в космической биологии и медицине, для определения потоков тяжелых, сверхтяжелых и трансурано" 40 вых элементов, а также измерять.спектры линейных передач энергии."с целью определения радиационнойобстановки на трассах сверхзвуковых гражданских самолетов и пилОтируемых космических кораблей.