Способ питания высоким напряжением электродов дрейфовой камеры

(19) 8 5/ 01 ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИ ЕНИ ПИ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 89/24-2.87. Бюл. Р иненный инст ийарабаш и В.В 87.46 8 тут яде Чалышев на электрла подаютцательногволоки а 2(088. ПТЭ3 триро нные на почем импульс налож пр ют нэлектродыния анализикамеры. хожд ерез емого ия потен Фиг.1(21) 37578 (22) 17.05 (46) О 7.08 (71) Объед исследован (72) Л.С.Б (53) 621 .3 (56) Тяпки с. 51Божко 78-22, С (54)(57) ЖЕНИЕМ ЭЛ включав деленног Н.И. и др рпухов, 1 СПОСОБ ПИ ЕКТРОДОВ щий питание Препринт ИФВЭ78.АНИЯ ВЫСОКИМ НАПРЯРЕЙФОВОЙ КАМЕРЫ,электродов распреа отрицательным пряжением, а сигнальных положительным высоким нас т л и ч а ю щ и й с я с целью увеличения коэффиового усиления и повышения работы дрейФовой камеры, ды распределенного потенци импульсное напряжения о знака, на сигнальные п мпульсное напряжение положительного знака,стоянное напряженные напряжения подтолько на время пИзобретение относится к областидетекторов заряженных частиц, а именно к детекторам с газовым наполнением;в частности, к дрейфовым камерам и может быть использовано в физическихлабораториях, занимающихся экспериментальными исследованиями в пучкахускорителей заряженных частиц,Целью изобретения является получение большего коэффициента газовогоусиления и повышение надежности работы дрейфовой камеры.Сущность изобретения заключаетсяв том, что в способе питания высокимнапряжением электродов дрейфовой камеры, включающем питание электродовраспределенного потенциала отрицательным высоким напряжением, а сигнальныхпроволок положительным высоким напря Ожением, на электроды распределенногопотенциала подают импульсное напряжение отрицательного знака, на сигнальные проволоки - импульсное напряжениеположительного знака, наложенные на 25постоянные напряжения, причем импульсные напряжения подают на электродытолько на время сброса пучка ускорителя на мишень.При этом, за счет того, что напря- Зоженность поля вблизи сигнальных проволок, определяемая суммой постоянныхи импульсных напряжений, достаточновелика, возможно получение коэффициента газового усиления больше, нежелипри питании электродов постоянными напряжениями. Кроме того, значительноповьппается надежность работы дрейфовой камеры, поскольку снижается эффектобразования разрядов на микроостриях, 40Даже в случае, если такой разрядвозник в каком-либо месте камеры (например, вблизи микроострия прошла частица), он гасится в момент времени,сооТветствующий окончанию импульсныхнапряжений на электродах, за времямежду циклами ускорителя объемный заряд, образованный разрядом, рассасывается под действием постоянных потенциалов и вероятность повторного раз"ряда существенно уменьшается.На фиг.1 представлены временныедиаграммы; на фиг.2 - зависимость среднего заряда на сигнальной проволокеот напряжения на ней.55Сущность изобретения поясняетсявременными диаграммами, показаннымина фиг,1, где изображены: временнаядиаграмма 1 импульса сброса пучка ускорителя на мишень; временная диаграмма 2 импульса запуска системы, вырабатывающей импульсные высоковольтовые напряжения; временная диаграмма 3 изменения напряжения на электродах распределенного потенциала камеры; временная диаграмма 4 изменения напряжения на сигнальных проволоках камеры.Способ питания высоким напряжением электродов дрейфовой камеры заключается в следующем.Между циклами ускорителя на электроды камеры поданы постоянные напряжения: на электроды распределенного потенциала - отрицательного знака Б о, на сигнальные проволоки - положительного знака Бо . Оба напряжения выбраны из условия отсутствия перенапряжений на микроостриях, приводящих к коронному разрядуВ момент времени С (2), предшествующий началу сброса пучка 1. (а, " 50-100 мс) на потенциальные и сигнальные электроды синхронно подаются импульсные напряжения, Время здолжно быть больше времени переходных процессов в цепях питания электродов камеры, Длительность вершины импульсов временных диаграмм 4 и 3 должна быть равна или несколько больше времени й - длительности импульсов сброса пучка на мишень. Например, для нейтринных канадов д(3-5) мс, для пучка ускорителя М (300-400) мс. После окончания сброса пучка на электродах камеры устанавливаются напряжежения Бо, и Бо, Амплитуда импульсных напряжений 11 и П выбирается из условий получения большего коэффициента газового усиления, но ниже напряжения пробоя газовых промежутков камеры. Период следования импульсов напряжения Б и 11 определяется временной диаграммой работы ускорителя и составляет обычно 10 с. Чем короче импульс сброса пучка на мишень, тем больше могут быть амплитуды импульсов Б и П . Выработка напряжений питания электродов дрейфовой камеры осуществляется специальным высоковольтным источником, имеющим вход для управления от цифроаналогового преобразователя выходным напряжением,На фиг.2 показана экспериментально измеренная зависимость среднего заряда, регистрируемого с оптимальной с проволоки от напряжения на ней, где 5 - зависимость среднего заряда;дактор С. Тит ред М.Моргентал Коррек ароши Тираж 730Государственного комиелам изобретений и оосква, Ж, Раушска аказ 3611/ ПодписноСССРй, д. 4/5 В ета п рыт наб 1130 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород роектна 3 118140 регистрируемого с сигнальной проВолоки от суммарного напряжения (Н, + +П ) на ней; устойчивая область 6 работы камеры при питании электродов постоянным напряжением, устойчивая5 область 7 работы камеры при питании электродов камеры напряжениями, соответствующими Фиг.1. Зависимость 5 измерена для дрейфовых камер с длиной сигнальных проволок 4 м, на нескольких номерах (размер камеры 4 х 2 м, количество сигнальных проволок - по 32 в каждой камере, диаметр сигнальных проволок - 50 мкм)Зависимость повторяется для всех камер, разброс средних значений зарядов при одном напряжении составляет (20-30)Х и определяется точностью изготовления камер. Область 6 - область устойчивой работы дрейфовых камер при питании электродов постоянным напряжением, область 7 - область надежной работы камер при питании электродов сложной формой напряжений (согласно 26 фиг.1). Амплитуды напряжений:11, = -5 кВ, Б =. -1 кВ, Н = +1 кВ,5оБр - регулируемое напряжение. Зависимость 5 измерена на газовой смеси Аг + 7 Х СО + 5 Х СН + 0,5 Х С Н ОН, период следования импульсов 11 и 11 составляет 8 с, длительность вершины импульсов ,дй , 0,5 с.Как видно из Фйг,2 использование способа питания электродов дрейфовой камеры двухступенчатым напряжением позволяет получить коэффициент газо" вого усиления примерно на порядок больше, чем при использовании постоянных напряжений, и, соответственно, работать при более высоких порогах регистрации в каналах электроники считывания информации. Кроме того, надежность режимов работы камер повышается потому,что напряжение 11 выбирается достаточно низким (1,2- 1,3 кВ) и если в момент времени в каком-то месте камеры возможно возникновение разряда, он гасится между циклами ускорителя, поскольку напряженность поля вблизи сигнальных нитей, являющейся Функцией суммы напряжений (Н о+ Но )достаточно мала