Пузырьковая камера

(51) М. Клк. с присоединением заявки-б 01 Т 5(06 Гввудврвтввннвн 1 квмвтвт СССР вв двам нзвбрвтвннв н вткрмтнйДата опубликования описания 16,04.79(72) Авторы изобретения М. В. Стабннков, Л. В.Баканов, В, Д. Лебедев . иК Н Ермаков Ленинградский институт ядерной физики им, Б, П, константинова(54) ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА 1Изобретение относится к физике элементарных частиц, в частности к экспериментальным приборам, работающим совместно ,с ускорителями частиц.В экспериментальной ядерной физике известны пузырьковые камеры, работающие с водородными трекочувствительными жидкостными мишенями 1).Известна также пузырьковая камера с окном, внутри которого расположена трекочувствительная мишень. В ней камера и ;мишень расширяются общим механизмом броса давления 2). Известные конструкции камер с трекочувствительными мишенями ограничены по возможностям, так как их объем не может быть заполнен средой в виде газа из-за того, что жидкрсть и газ имеют разные коэффициенты расширения, необходимые для придания им свойства. трекочувствительности. Высокая плотность жидкости, заполняющей трекочувствительную мишень, снижает ин. ормативность и качество получаемой ин. ормации, так как не позволяет фотографировать н изучать следы частиц с малыми втробегами2Цель изобретения - повышение точностирегистрации событий ядерных взаимодейст.:вий я их информативности при фотографировании в пузырьковой камере,Это достигается тем, что в известнойпузырьковой камере с трекочувствительноймишенью наполненная газом мишень укреплена на передней стенке камеры со сторонывхода пучка частиц с помощью фасонногофланца и снабжена автономной системойрасширения.10 Кроме того, фланец со стороны газовоймишени имеет внутренний паз с герметичнымзатвором для крепления тонкого прозрачнопх:окна.Корпус мишени снабжен патрубкдм, со.единяющим газовую мишень со стороны,противоположной входу пучка, с задней стенкой пузырьковой камеры, причем полостьпатрубка в части, присоединенной к газовоймишени, имеет тонкостенную герметичную,.заглушку.ЮЗакрепление мишени с помощью фасонного фланца на передней стенке пузырьковойкамеры со стороны входа пучка необходимоля того, чтобы выполнить одновременноб 02013уплотнение внутреннего объема пузырьковой камеры, заполненного жидкостью, а также герметизировать этим же фасоннцм фланцем внутренний объем газовой мишени. При этом такая конструкция оказалась необходима, чтобы решить главную задачу; возникающую при размещении газовой мишени в пузырьковой камере. Именно нз-за относительно малого количества атомов в см газовой мишени следует всемерно уменьшать количество посторонних атомов на пути дви.жения ускоренных частиц через мишень и 1 о пузырьковую камеру для того, чтобы уменьшить количество посторонних, фоновых, ядерных реакций на перегородках, стенках и т. д.и обеспечить чистые условия для изучения ядерных реакций на газе, наполняющем мишень.15Автономная система расширения для газовой мишени обеспечивает перевод газового наполнения мишени в трекочувствительное состояние, Это выполняется за счет адиабатического расширения. Газ расширяется на 8 - 12% в зависимости от молекулярного состава наполнения. Для обеспечения трекочувствительности фреонового наполнения объем пузырьковой камеры следует расширить иа 3%. Времена возникновения и существования трекочувствительного состоя- д ния в газе и жидкости сильно отличаются, По этой причине газовая мишенв была оснащена а втоном ной системой расширения, работа которой необходимым образом согла- зо сована с работой расширительного механизма собственно пузырьковой камеры.Фланец, соединяющий газовую мишень со стенкой пузырьковой камеры, выполнен с пазом в части, прилегающей к газовой мишени, Это решение вытекает из особенностей механизма работы газовой мишени. 14На чертеже схематически показана предлагаемая пузырьковая камера с трекочувст. вительной газово 9 мишенью,Камера 1 с основным объемом включает системы 2 и 3 расширения, соответственно для жидкостной и газовой камер, Мишень 4 закреплена на передней стенке камеры с помощью фасонного фланца 5. Фланец имеет внутренний паз с герметичным эатво. ром для крепления тонкого окна со стороны газовой мишени.При расширении основного объема каме. ры 1 с фреоновой смесью синхронно расширяется рабочий объем мишени. Оба объема одновременно становятся чувствительными к заряженным частицам.Через тонкое лавсановое окно в камеру впускают пучок ускоренных частиц от ускорителя. Через верхние стекла в пузырьковой камере и мишени фотографируют следы частиц от ядерных взаимодействий. Следы частиц малой энергии видны только в газовой мишени, а следы частиц с достаточно большой энергией видны в газовой мишени и пузырьковой камере одновременно.Предлагаемая пузырьковая камера с га. зовой мишенью принципиально расширяет эффективность прибора за счет включения в анализ фотографируемых с большой точностью и эффективностью следов частиц с малой энергией одновременно со следами частиц высокой энергии. Так как изобретение позволяет использовать одну и ту же мишень для работы с разными газами, то это создает возможность для проведения исследований многочастичных расщеплений на широком наборе ранее не изученных ядер.Формула изобретения 4 О 45 50 Точность и качество следов, фотографируемых в газовой мишени, зависит от равномерности движения газового потока в объеме мишени в процессе расширения. По этой причине тонкое окно из лавсана закрепляется во фланце со стороны газовой мишени, так как это исключает создание паразитнцх полостей в объеме, приводящих при расширении газа к его завихрениям. Лавсановое окно имеет минимальную толщину для уменьшения вероятности возникновения на нем фоновых реакций. Оно прозрачно, так как через него выполняется освещение рабочегц объема газовой мишени при фотографировании,Корпус мишени со стороны выхода из не 6 частиц соединяется с корпусом пузырьковой камеры полым патрубком. Патрубок заполнен газом и закрыт со. стороны газовой мишени тоикостенйой заглушкой. Это позволяет избавиться от посторонних ядерных реакций на атомах жидкости, заполняющих объем пузырьковой камеры. 1. Пузырьковая камера, содержащая коро, пус с окном, внутри которого расположена трекочувствительная мишень, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения и информативности регистрируемых событий, мишень наполнена газом, укреплена на передней стенке камеры со стороны входа пучка частиц с помощью фасонного фланца н снабжена автономной системой расши ре пня 2. Камера по п, 1, оРличающаяся теь, что корпус мишени со стороны выхода пучка .частиц соединен с корпусом пузырьковой камеры патрубком, заполненным газом и закрытым со стороны мишени тонкостенной ааглушкой,Ф3, Камера по и, 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерности двиг жения газа в мишени при ее расширении; фасонный фланец со стороны газовой мн., 60205Вени имеет паз с герметичным затвороМ для крепления окна,Источники информации, принятые во внн.мание прн экспертнзе 6ль И. Авчневговая Корректор СПодписное ОНИ по 113035. филиал ППо комнт и откр как иа род, ул. делан нзобосква, Ж и Патента.,Редактор Т. Колодце Заказ 837 ЮЯ Состав хред О. раж 696 а Т Т ПИ Госудврственно ретеннА Ь, Рауш г. Ужго ета СССРытийб д. 4/5Проектна екм