Многонитевое устройство для детектирования заряженных частиц

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 511 н 013 47 О 1 Т 5/1 ЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ Диэлектрипринт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО, ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕ(56) 1. Гукасян С.М. и др,ческий детектор частиц, преЕФИ,-280( 5 (-78.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 11 2774744/18-25,кл. Ь 01 Т 5/00, Н 01 3 39/аа,1 18.0479 (прототип ),(54) (57) МНОГОНИТЕВОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАС -ТИЦ, содержащее раму, проводящие ни,ЯО 8248081Яти, прикрепленные с определенным шагом к раме из фольгированного текстолита, рыхлый диэлектрический слой и электронную схему, подающую напряжение на нити и .переключающую его полярность, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения мертвого времени детектора и количества вещества на пути первичной частицы, проводящие нити выполнены в виде анодных и катодных электродов в чередующемся порядке и расположенных в слое рыхлого диэлектрика с ионной проводимостью в одной плоскости и подключены к выходам электронной схемы, подающей рабочее напряжение Я и переключающей его полярность.82808 Изобретение относится к методикеэкспериментальной физики, конкретыок устройствам, предназначенным длябыстрой регистрации заряженных частицс высоким временным и пространственным разрешениями.Известны устройства для детектиро;ванйя заряженных частиц (диэлектричесекие детекторы ), содержащие рыхлыйдиэлектрический слой, в центральную 10плоскость которого погружены сигнальные анодные нити. Снаружи, с обеихсторон, на слой диэлектрика приложены катодные электроды. Такой детекторимеет одновременно следующие отличительные характеристики: малое количество вещества 2 10 Зг/см 2 на путипервичной частицы; пространственноеразрешение лучше, чем 6 нс; амплитуда выходного сигнала на нагрузочном сопротивлении 50 Ом10 мВ 1 3,Наиболее близким техническим решением к изобретению является многонитевое устройство для детектирования,заряженных частиц, содержащее раму, .25проводящие нити, прикрепленные с определенным шагом к раме из фольгированного текстолита, рыхлый диэлектрический слой и переключающую его, полярность ( 2. 30Основным недостатком этого устройства является большое мертвое времявремя деполяризации детектора порядка времени его работы ), что ограничивает диапазон его использования, .например, в косметике или при регистрации процессов, непрерывно протекающих во времени,В ряде случаев, когда детекторомнеобходимо бывает регистрировать40короткопробежные осколки ядер и нетерять их для дальнейшего анализапосле вылета из детектора, наклады"вающиеся с обеих сторон на рыхлыйдиэлектрик катодные электроды явля 45ются дополнительным веществом напути первичной частицы,Целью настоящего изобретения является уменьшение мертвого временидетектора и количества вещества напути первичной частицы,Поставленная цель достигаетсятем, что многонитевое устройстводля детектирования заряженных частиц,содержащее раму, проводящие нити,прикрепленные с определенным шагомк раме из фольгированного текстолйтарыхлый диэлектрический слой и электронную схему, подающую напряжение на нити и переключающую его полярность, проводящие нити выполнены в виде анодных и катодных электродов в чередующемся порядке и,расположенных в слое рыхлого диэлектрика с ионной проводимостью в одной плоскости и подключены к выходам электронной схемы, подающей рабочее напряжение и переключающей его полярности.Полезный сигнал в каждом полупериоде снимается с нитей, являющихся в это время анодами.На чертеже прйведена блок-схема устройства для детектирования заря.- женных частиц.Устройство состоит из проводящих нитей 1, толщиной в несколько десятков микрон, расположеннйх плоскопараллельно с шагом до сотни микрон и натянутых на рамку из фольгированного текстолита 2, тонкого рыхлого диэлектрического слоя 3 (КС 1, Сз Э, 1 Е и др,), полностью заполняющего пространство между нитями, и электронного устройства 11, осуществляющего подачу и переключение напряжения на нити. Детектор изготавливается следующим образом: тонкие проводящие нити с необходимым шагом и натягом запаиваются к рамке из фольгированного текстолита. С помощью напылительной установки, например типа УВР 1, универсальный вакуумный распылитель ), испарением в атмосфере инертного газа пространство между нитями заполня-, ется нужным диэлектриком, Рыхлый диэлектрический слой достаточно прочный и в механической поддержке не нуждается. Предлагаемый детектор работает следующим образом.Лавина вторичных медленных электронов, инициированная первичной частицей, в течение каждого полупериода будет двигаться от катодных нитей к анорным. Однако. в виде того, что полярность рабочего напряжения между нитями периодически меняется, лавина электронов собирается на тех нитях, которые в течение данного полупериода являются анодными. В течение другого лолупериода анодными нитями становятся соседние ( бывшие катодные нити), и сигнал снимается уже с них.Так как полезный сигнал периодически снимается,.то с одних нитей- анодов, то с соседних (ставших анодаЗаказ 6662/3 Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная зми , то такой детектор будет практически работать непрерывноТакое устройство лишено недостатков, присущих устройствам, описанным выше.5Использование предложенного устройства позволит свести мертвое время устройства до минимума, которое будет равняться времени установления рабочей амплитуды напряжения на ни О тях. Это время можно сделать сколь угодно малым и без особых трудов, например, меньше, чем 0,1 от длительности рабочего напряжения. Кроме этого, ввиду того, что и катодами и анодами являются сами нити, а рыхлый диэлектрический слой имеет достаточную механическую прочность, то нет необходимости в наружных электродах.Использование предложенного устрой.О ства позволит проводить эксперименты 4не только на ускорителях частиц, но и в непрерывном режиме, в косметике и при работе с радиоактивными источниками. Предлагаемый детектор- вакуумный прибор (вакуум не хуже, чем 10 торр ) и может быть помещен непосредственно в вакуумную камеру ускорителя или любого другого устройства, когда наличие вакуумных окон не по" зволяет регистрировать короткопробежные осколки ядер или мешает проведению корректных измерений виду малости энергий регистрируемых частиц.Прибор имеет амплитуду выходного импульса1 О мВ, высокое быстродействие и временное разрешение, длительность выходного импульса по основанию ( 6 нс, пространственное разрешение равно шагу между нитями (сотни микрон ).