Устройство для определения асимметрии вылета заряженных частиц распада поляризованных нейтронов

(51)5 С О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2направления перемещения заряженных частиц от точки рождения к детекторам. Устройство содержит обмотку магнитной системы в виде прямоугольных витков,охватывающих контролирующую область, причем одна из сторон каждого витка проходит вдоль оси этой области, а противоположная - по краям, по боковой поверхности цилиндра,часть противоположных витков изогнута так, что образуют окна для пролета нейтронов.Устройство содержит также детекторы электронов и дополнительно детекторы протонов с возможностью их выведения за пределы контролируемой области.Повышение эффективности и точностиС достигается за счет введения элеменЖ тов, обе сне ч нитного поля бесконечного ретепие поэв ния при мень ти поля. 2 ил ающих реализацио магэквивалентного полю олеречный ид на обнейтронным пучком,на фиг.2 изображен нторца.йство для определениылета заряженных частронов содержит обмоистемы, ныполненную с одним разрез; мотку сУстр тиц растку магв виде метр пада н нитной прямоуго ных 1 каж,совокупвитков дого ви ти плос к, что одна из сторо на вдоль оси, а с равным интера распол оложные им боковой по протино валом и ра 2,о хности цилиндраэованного вращением прямоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ЖНТ СССР(56) Ерозолимский Б.Г. Бета-распадсвободного нейтрона. Современныеметоды ядерной спектроскопии 1986,Сб.научных трудов. Ленинград.г Наука,1988, с.23-26.Р,Ворр, В,йцЬЬегз е а 1. Вейа- .Несау Анупипе 1 гу оГ гЬе Вец 1 гоп апйВа/Вч РЬуз.меч. 1.его. 1986, чо 1.56,У 9, .р.919-922,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АСИММЕТРИИ ВЫЛЕТА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ РАСПАДА ПОЛЯРИЗОВАННЫХ 11 ЕИТРОИОВ(57) Изобретение относится к физикеэлементарных частиц, точнее к нейтронным исследованиям. Цель изобретения - повьпяение эффективности и точ"ностф определения асимметрии вылетазаряженных частиц путем устранениянеод 1 городности магнитного поля вдоль Изобретение относится к физике элементарных частиц, а более конкретно к экспериментальной технике исследования нейтронного распада.Целью изобретения является повышение эффективности и точности опреде" ления асимметрии вылета заряженных частиц путем устранения неоднородности магнитного поля вдоль направления перемещения заряженных частиц от точ ки рождения к детекторам.На фиг,1 схематично показано устройство, предназначенное для работы пронодника с током. Изоб- Селяет. проводить иэмереих значениях напряженнос- -где р, - магнитная проницаемостьвакуума; г - расстояние от оси системы; 1 - ицтегральцый ток центральной части обмотки, эквивалентной полю бесконечного проводника с током, Степень эквивалентности зависит от числа вцткол, При чиспе витков )00 точно.ть реализации доста 55 угольного витка вокруг оси н охваты" веющего контролируемую область 3, причем две другие стороиы отдельных витков, расйоложенные по основаниям цилиндра, изогнуты так, что образуют нейтронные окна 4 для пролета пучка нейтронов и технологические окна 5,6. Детекторы,7,8 электронов расположены на диаметральной плоскости 9, 1 р проекция которой на основание цилиндра является осью нейтронных окон 4, так что окна и проекция детекторов, находятся по разные стороны от центра основания, причем. детекторы расположены симметрично относительна ди-ф аметральной плоскости в интервале К, удовлетворяющем условию КК, где К - граница контролируемой области 3 движения электронов вдоль радиуса. 20 Устройство дополнительно содержит детекторы 10,11 протонов, расположеннье симметрично указанной диаметральной плоскости в секторах между детекторами 7,8 электронов и граница мц проекции нейтронных окон 4, причем детекторы 10,11 фпротонов снабжены средством 12,13, обеспе щвающим их выведение за пределы контролируемой области 3 с радиусом К. Все.эле- менты детектирующей системы размещены внутри вакуумной камерь 1 14.Устройство работает следующим образом.ВакУУмнУю камеРУ 14 подключают к 35 вакуумироваццому цейтроноводу (на фигурах не показан) так, что нейтронный пучок проходит через нейтронные окна 4 параллельно оси обмотки. Пучок должен быть предварительно паляризован, а его поляризация ориентирована по или против магнитного поля, которое создается после .подключе,ния обмотки к источнику тока, Сум-, марный ток о центральным участкам - сторонам 1 обмотки должен составлять величину более 10 А. Нейтронный пучок занимает область, задаваемую размерами цейтроццых окон 4, и дви 1 жется в магнитном поле В = л --- 50о 21 г эточна. Заряженные частицы,. вылетевшие.иэ области, занятой нейтроннымпучком, движутся по траектории, удовлетворяющей следующей системе дифференциальных уравнений; Гфг,г 1 -д р- - - - 1 у: г 9дг г,Фге ф периодического изменения поляризациинейтронного пучка на 80 . Де 1 ектЬры10,11 занимают только две эоны в на-,чальном и конечном участках устройствавблизи торцов (" выше". и "ниже по течению тока), Так как электроны дрейфуют против направления тока, а протоны - по направлению тока, то детекторы 10,1 протонов в начальном участке следует вывести эа пределы эоныдвижения электронов с помощью средства12,3, а в конечном участке привестив положение детекторов 0,11, экранироч - максимальная скорость;= у(г,г, у) - электрический потенциалв области движения частиц; у, - максимальный потенциал; 1., - Размер системы; М, ц в . масса и заряд частицы;в, е - масса и заряд электрона. По"скольку при дрейфе вдоль оси системыполе вдоль оси однородно, то эффектовмагнитного отражения це возникает,При радиусе центрального проводника,образованного совокупностью приосевыхучастков сторон 1 витков обмотки,равном 0,06 м, токе 1 . 10 А и расположении пучка нейтронов от О, до0,15 м. от оси системы электроны распада максимальной энергии 782 кэВдрейфуют вдоль проводника 1 ю трохоиде,не выходящей за цилиндрическую поверхность радиусом 0,26 и. Регистрацияасимметрии вылетевших по или протиВспина нейтрона электронов распадапроводится детекторами ,8 электронов.16 5 1 ИО 5 Эав тем самым детекторы 7,8 электронов на этом участке. Тогда одновременно регистрируется асимметрия на протонах и электронах. Прк необходнмостй учета пространственной неодно 5 родности фона ее легко измерить нри . помощи изменения направления тока в ,:обмотке. Тогда начальный и конечный участки меняются местамй, к необхо димо привести в соответствие с этим дегекторы 10,11 протойов.Технико-зкономические показатели изобретения позволяют обеспечить притех же потоках нейтронов, что и в известном .устройстве, но при меньшей напряженности поля лучшую точность за:счет повьппения эффективности сбо. ра частиц и уменьшения фона, Ф Ю ф о р м,у л а и з о б р е т е н. и яУстройство для определения асимметрии вылета заряженных частиц распада поляризованных нейтронов, содержащее магнитную систему сбора эя ряженных частиц из контролируемой .области распада и детекторы электронов, расположенные ня границах конт. - ролируемой области распада, о т л ич.а ю,щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и точности определения асимметрии вылета заряженных частиц путеустранения неоднородности магнитного поля вдоль паправленин Перемещения заряженных часС тиц от точки рождения к детекторам, обмотка магнитной системы выполнена в виде совокупности плоских прямо" угольных витков так, что одна мз сторон каждого витка расположена вдоль оси, а противоположные им " с равным интервалом по боковой поверхности цилиндра, образованного вращением прямоугольного витка вокруг стороны, расположенной вдоль осн, охватывающей контролируемую область,причем две другие стороны отдельных витков, расположенные на основаниях цилиндра,.изогнуты так, что образуют окна для пролета пучка нейтронов, детекторы электронов расположены на диаметре, являющемся осью симметрии для проекдии .окон па основание цилиндра так, что проекция окон и детекторы находятся по разные стороны от центра основания,. причем детекторы расположены симметрично относи" тельно диаметра в интервале К, удовлетворяющем условию К С К, где К - радиус эоны расположения детекторов электронов, устройство дополнительно содержит детекторы протонов, располо" жепные симметрично .указаНному диамет" ру в секторах между детекторами электронов и границами проекции окон,причем детекторы протонов снабжены средством, Обеспечивающим их выведение зя пределы области с радиусом К1570516 Составитель Техред Й.Х Редактор Т,В Подписи л. Гагарин, 101 1 тПроизводственно"издательский я м 6 инят Патент город Заказ 2300 /ВНИИПИ Государ Тираж 309 твениого комитета по иэ 113035, Москва, К, Костерованич Корректор А.Обручар ретениям и открытиям при ГКНТ СССРушская наб., д, 4/5