Телескоп для регистрации ядерных частиц

(19) 011 С О 1 т 5/Оо ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ с"с ТОРСКОМУ СВИДЕ 3 Бют ядерных СТ РАЦИИ держа- детект и лелссс югсъел ЮСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ТЕЛЕСКОП ДЛЯ РЕТЯЖЕЛЫХ ЯДЕРНЫХ ЧАСТИЦ,щий магнитный анапизатор для измеренио низ ации,ч ающи йувеличениячастиц, детвеличины удложен передлизатор, аанализ аторачув ствитель ия величины их удельной ядерных частиц, о т л ис я тем, что, с целью сокрости счета ядерных ектор для измерения елькой ионизации расповходом в магнитный анав фокальной плоскости размещен позиционноный детектор.(1)йх Егде А - сопз; М - массовое число ядерной. частицы; Е - эффективное зарядовое число; то откладывая сигналы ЙЕйх -.детектора на однойиз осей плоскости многомерного анализатора, а сигналы с Е - детектора, регистрирующего оставшуюся энергию практически равную Е, на другой оси этой же плоскости, получим "гиперболы"; ЙЕд Е М 2 эг(2) принадлежащие каждая в отдельностиодному из изотопов.Недостатком такого телескопа яв-ляется то, что он пригоден для иэо"топов от водорода до киспорода сэнергиями несколько Мэв и. выше на Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и может быть использовано в экспериментальных исследованиях деления атомных ядер.Известно ионообменное устройство для отделения дочерних радиоизотопов от материнского радиозотопа (патент ФРГ 1.769289 от 07.08.67, кл. В 01 Э 59/30)Устройство включает две камеры, одна внутри другой, н фильтрующее устройство между ними.Недостатком такого устройства является то, что дочерние радиоизотопы с коротким временем жизни (ниже нескольких секунд) отсекаются из-эа конечного времени прохождения через фильтр вместе с иэотопами, имеющими малый выход, Кроме этого требуется значительное время набора информации о всем спектре дочерних радиоизотопов, так как фильтр обладает селективностью лишь только по отношению к одному из зарядовых чисел (2) этих радиоизотопов.Известен телескоп, состоящий из детектора для измерения удельной ионизации ядерной частицы и детекто. - ра для измерения ее полной энергии (Саг 1 Е. Апйегзоп еТ а 1., Нцс 1, 1 пзгт. апй МеЬ 13, 238, 1961), используемый для разделения продуктов ядерных реакций по величине их удельной иониэации ЯЕЯх) и полной энергии (Е). Так какнуклон, так как только при этомвыполняется обязательное условиепри прохождении частицы через дЕ/Йх -детектор для того, чтобы соотношение (2) было работоспособным, а именно:(3) 1 О А для легких же осколков спонтанного ядерного деления известного изотопа, имеющих 0,5 - 1 Мэв/нуклон,11 з 1 г2 . "-02 7 )(4) где 0 - сопя 1, Ч - начальная ско-. рость осколка, а поэтому для них в Формуле я 1ЙЕСИ 2Йх Р ф(5) где С - гопак, стоит уже в знамена-, 25 теле не Е, ка в формуле (1), а значение импульса легкого осколка Р =М 4(6) ЗО И следовательно мы уже не получим"гиперболы" на плоскости многомерного анализатора, позволяющие идентифицировать зарядовые и массовыечисла изотопов, так как Е-детектор в телескопе измеряет лишь толькоэнергию осколка,Известно устройство,состоящееизмагнитного анализатора, детектора дляизмерения удельной ионизации ядерной.частицы идетектора для измерения ее 40 полной энергии (А,Г.Артюх и др. ПрепринтОИЯИ, Е 7-4857, Дубна, 1969), используежй для разделения продуктовядерных реакций по их магнитнойжесткости, по величине удельной иони зации этих продуктов и их полнойэнергии, Такой телескоп используетс целью повьииения чувствительностирегистрации продуктов ядерных реакций с йомощью магнитногоаналиэато О ра, который отделяет сами продуктыядерных реакций от упруго рассеянных ионов, падающих на мишень, и сечение которых на несколько порядковпревышает сечения образования этих55 продуктов.Недостатком такого устройства является то, что телескоп, .состояиийиз ЙЕ/дх - и Е - детекторов располо(8) гНРэ 99 а Корректор В.Бутяга Техред Л.Олейник Редактор А, Титова Тираж 65ВНИИА Государственного комитета СССРпо делам изобретеиийфи открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 4951 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул;, Проектная,4 жен в фокальной плоскости магнитногоанализатора и в результате этого требуется значительное количество времени для набора статистики, так какпродукты ядерных реакций распределе.ны по всей фокальной плоскости из-заразличной магнитной жесткости где г - радиус траектории частицы в магнитном анализаторе; Н - напряжекность магнитного поля; Р - импульс частицы.Целью настоящего изобретения явля 15 ется убыстрение набора статистики при установлении зарядовых и массовых чисел короткоживущих легких осколков спонтанного ядерного деления известного изотопа.Указанная цель достигается тем, что детектор для измерения величины удельной ионизации осколков расположен перед входом в магнитный анализатор, а в фокальной плоскости анали 25 затора размещен позиционно-чувствительный детектор, например, полупроводниковый координатный детектор.На представленном чертеже изображена схема предлагаемого телескопа, где 1 - йЕйх ; детектор; 2 - магнитный анализатор; 3 - полупроводниковый координатный детектор.После прохождения через тонкий ЙЕ/йх - детектор осколки сортируюся 35 по их магнитной жесткости магнитным анализатором и регистрируются координатным полупроводниковым детектором, сигналы с которого при выборе соответствующего нулевого отсчетана нем будутпропорциональны значениям магнитной жесткости осколков.И тогда на плоскости многомерногоанализатора получим слова "гиперболы" принадлежащие в отдельности каждому из изотопов, так как (8) слабо зависит от скорости осколка. Например, как следует из кинематики и самого характера спонтанного деления, для двух осколков с равной массой. и различными Ъ отличие.вих скорос тьх практически не повлияет на изотопное разрешение телескопа, А если учесть энергию осколков и пролетную базу магнита, то с помощью такого телескопа можно будет регист. рировать короткоживущие осколки с-6временем жизни до -"10 сек. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет надежно разделять легкие осколки по их зарядовым и массовым числам в течение одного сеанса измерений ( л 20 в . 30 часов) в отличие от известных устройств, с помощью которых для набора такого же объема информации потребуется значительное время ( .щ 1 год). Кроме этого предлагаемое изобретения позволяет идентифицировать часть тех осколков деления, которые не возможно идентифицировать известными устройствами, например, изотопы с аномальной энергией упаковки, так называемые сверхплотные ядра, существование которых предсказывает теория "П - конденсата