Газовая смесь для электронных детекторов излучений

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаииииаииеииииРЕСПУБЛИК сю 4 60 8 ЖС; ,ПИС ЕНИ ИЗОБ В ЕЛЬ Э ОСУДдРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНий И ОТКРЫТ ВТОРСИОМУ СВИ(46) 01.04.86. Бюл, У 13 (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт .(54) ГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЛЕКТРОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ ИЗЛУЧЕНИЙ(57) Изобретение относится к газовым смесям для электронных детекторов ионизирующих излучений. Газовая смесь состоит из благородных газов, стабилизирующей добавки и дополнительноФ иэ насыщенных паров Ю, Б, М Б -тетра- метил-и-фенилендиамина в количестве%810 - 110 об.Х. Зто позволяет повысить эффективность настройки и калибровки Б-лазером детекторов и уменьшить плотность мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур данного детектора. 1 ил.1 С = 12 663 - в в - -(1)4742 8ф 274 + Т где С - концентрация ТМПД, об. ;оТ - температура, С.На чертеже представлена измеренная зависимость плотности электронов двухфотонной ионизации молекул ТМПД от плотности мощности излучения Б-лазера (цифры 1-4 около кривых соответствуют номерам приготовленных смесей).Положительный эффект обусловлен присутствием в предлагаемой смеси/Б, И И, И -тетраметил-п-фенилендиами 455055 1 1223Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано в экспериментах с участием газонаполненных электронных детекторов излучений5 ионизационных, пропорциональных, дрейфовых и стримерных камер.Цель изобретения - повышение эффективности настройки и калибровки И -лазером электронных детекторов из 2лучений и уменьшение плотности мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур детекторов.Сущность изобретения заключается в том, что газовая смесь, содержащая благородные газы и стабилизирующие добавки дополнительно содержит насысщенные пары И И И Б -тетраметил-и-фел л-5 нилендиамина в количестве 8 10 1 ф 10 об.7.20Давление насыщенного пара является физической константой и не может быть изменено произвольным образом, поэтому концентрация И Б Ц, И -тетра- метил-и-фенилендиамина (ТМПД) в пред-.25 лагаемой смеси практически имеет фиксированное значение, соответствующее нормальной рабочей температуре детектора. Указанные предельные концентрации ТМПД соответствуют предельным значениям рабочей температуры детекторов (10 - 30 С) при их эксплуатации, Так как эксплуатация детекторов излучения производится в закрытых помещениях с искусственным климатом (экспериментальные залы ускорителей, научные лаборатории и т.п.) за предельные значения рабочей температуры детектора могут быть приняты 10.ои 30 С. В любом случае достигаемый положительный эффект пропорционален концентрации ТМПД в предлагаемой смеси, которая может быть вычислена из соотношения176 2на, состав и количественные соотношения компонентов исходной смеси неимеют значения. Для измерений приготовлены две смеси следующего состава, об.Ж: Смесь 10,253,0 10Остальное Как видно из результатов испытаний этих смесей, представленных на чертеже, вероятность двухфотонной ионизации в смеси, содержащей ТМПД, такова, что при одинаковой плотности мощности лазерного излучения линейная плотность электронов в ней в 10 - 100 раэ больше, чем в известной смеси, содержащей 01 -нафтиламин. При одинаковой плотности электронов требуемая для лазерной калибровки и настройки плотность мощности лазерного излучения в предлагаемой смеси оказывается в 3,5-10 раз меньше, чем в известной, В предлагаемой смеси для получения Б = 10 1/см при Б =4 Смесь 2Изобутан 0,25,ТМПД 3,010Неон ОстальноеГелий 50Для получения предлагаемой смесиампулу, содержащую ТМПД (ТМПД представляет собой твердое органическоевещество с т.пл, 51 С и т.кип.260 С))подключают к газовой магистрали,соединяющей баллон с исходной смесьюидетектор (стримерная камера), Припропускании исходной смеси через ампулу смесь обогащается насыщеннымипарами ТМПД, так что в детектор попадает предлагаемая смесь.Концентрация ТМПД соответствуетдавлению его насыщенного пара принормальной (средней) рабочей температуре детектора Т = 20 С.Для всех приготовленных смесейодинаковая плотность электронов (вероятность ионизации) достигается приодинаковой в пределах ошибок измерений плотности мощности лазерногоизлучения,Были приготовлены также две смеси, содержащие возможные граничныеконцентрации ТМПД, для чего ампулас ТМПД поддерживалась соответственно при Т = 10 и 30 С, при следующемсоотношении компонентов, об,7.:Смесь 3 Смесь 4Гелий 50 50Изобутан 0,25 0,25ТМНД 8 .10 1, 10Неон Остальное ОстальноеЮ 7 ач Составитель В. ДрыгинСаенко Техред Н.Бонкало Корректор В. Бутяг Редак Заказ 1709/49 Тираж 728 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеета СССРрытийаб., д, 4/5 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 12231 хмм" .требуется всего (3-12)к АЙ 0 Вт/см , что составляет 0,08- 0,37. максимальной импульсной мощности Б -лазера (4 кВт). Это позволяет использовать такой лазер без предварительной фокусировки лазерного луча, что существенно повышает эффективность настройки и калибровки детекторов излучений.Так как концентрация ТМПД мала, другие характеристики предлагаемой смеси (коэффициент газового усиления, скорость дрейфа, коэффициент диффузии электронов) не отличаются от характеристик исходной смеси. 176 4формула изобретения Газовая смесь для электронных детекторов излучений, содержащая благородные газы и стабилизирующие добавки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности настройки и калибровки Б -лазером электронных детекторов излучений и уменьшения плотности мощности лазерного излучения в интервале рабочих температур детекторов, она дополнительн содержит насыщенные пары Б Б Б И -тетраметил-и-фенилендиами