Спектрометр полного поглощения

,фнфрю им,ф О П И С А Н И Е507836ИЗОБРЕТЕНИЯ Сов СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свил-ву - Заявлено 24,07. 74 (21). 2048963(51) М. К С 01 Т единением заяв Гасударствеиимй иемитет Совета Миииетреа СССР ие делам иэебретеиий и еткрмтий(71) Заявит Объединенный инсти ерных исследов ОГЛОШЕНИ) СПЕКТРОМ ОЛНО олнрованные частиетрий пересекаюника излучения. пятся в основаниях чески тителя на пирамиды щимися в с осями симм центре источ ножители крданный детеость одновремктромагютнопозитроновэффективиостиц. Ливневыйдостаточноетителя в глунюшей части ктор имеет низкую енной регистрации й природы (фотонов,и адронов и недоь разделения этихчеренковский детекчисло радиационных бину для поглощеэнергии электроииочастиц электронов ,ствточную групп част тор имеет :длин погло дав Изобретение относится к детекторам элементарных частиц и атомных ядер и может быть использовано в физических лабораториях, занимающихся экспериментальными исследованиями элементарных частиц и Ь атомных ядер.Известен спектрометр полного поглощения, состоящий из фотоумножителей и поглотителя, набранного из кристаллов ЮаИЪ) цилиндрической формы. ООтдельные кристаллы оптически сопрягаются друг с другом так, что образуют большой крисгалл примерно цилиндрической формы. Фотоумножители располат аются нв боковой поверхности цилиндра. 5Однако данный детектор не обеспечивает воэможность раздельного измерения энергий частиц, одновременно попавших в поглотитель, и характеризуется высокой стоимостью больших кристаллов Ца 3 (Г е), 20Известен спектрометр полного поглощения, состоящий иэ фотоумножителей и поглыителя, выпол еииого в виде контейнера с жидкостью и светоделительнымн стенка,ми, разделяющими рабочее вещество погло 3 поэитронноголивня,генерированногочастицей электромагнитной природы. Однако число ядер ных длин в поглотителе невелико, и адрон в большинствеслучаев оставляет в поглотителе лишь малую часть своей энергии и сравнительно редко (несколько процентов от всех взаимодействий при энергии несколько Гэв) ядерный каскад развивается так, что в электромагнитную компоненту переходит большая часть энергии арон.В этих редких случаях эиерг 1 я аарона бу 507836б а И Ю л И 30 3 40 бО 55 дет измерена ливневым черенковским де-.тектором более или менее точно,Целью изобретения является обеспечение одновременных измерений аиергии излучения электромагнитной природы и адронов, причем с повышенной эффективностьюразделения этих двух групп частиц.Это достигается тем, что поглотительразделен на две части со своими фотоумножителями в основаеиях е.иамнд. В качестве рабочего вещества используетсяв первой части плотная прозрачная жидкость (например, четыреххлористый углерод), а.,во второй - жидкий органическийсцинтиллятор(например, па основе вазелинового масла) или плотная прозрачнаяжидкость (например, четыреххлористыйуглерод). После второй части поглотителярасположен дополнительный поглотительжелеза толшиной 10 см и сцинтилляционные вето-счетчики.На чертеже представлена схема предлагаемого детектора, где 1 - пучок первичных частиц, 2 - источник излучения -мишень, 3 - первая часть поглотителя,4 - рабочее вещество первой части поглотителя, 5 - светоделительные стечки, 6и 7 - Вь 1 ходные и входные окна, 8 - световоды, 9 - фотоумножители, 10 - отверстия в поглотителях для прохода пучка первичных частиц, .1 1 - вторая часть поглотителя, 12 - раоочее вещество второйчасти поглотителя, 1 3 - дополнительныйпоглотитель, 14 - сцинтилляционные ветосчетчики,Контейнеры для рабочего вещества первой и второй частей поглотителя выполнень иэ листового прозрачного плексигласатолщиной, например, 20 мм, Контейнер(1имеют внешний ажурный металлическийкаркас, разгружаюиЬЙ его от механическихнагрузок,В нлексигласные контейнеры вставленымешки иэ тонкой прозрачной пленки (например, лавсановой) с размерами и формой,повторяющими размеры и форму контейнеров, Со стороны входных 6 и выходных 7окон пленка мешка поставлена на оптический контакт с плексигласовыми стенкамиконтейнеров,Светоделительные стенки трехслойнье,Средний слой - тонк(я пластина с зеркальными покрытиями с обеих сторон (например, плексигласоввя пластина толщиной 2 ммс наклеенной на обе стороны эеркальйо 1 алюминиевой фольгой). Крайние сг(ои -токис р 035 нные цлв(:тины или пленки(Все три слоя герметично склеены другс другом по периметру так, что между ними оставлены тонкие воздушные зазоры.Светоделительные стенки загружаются вконтейнеры сверху и располагаются так,что внутренние полости контейнеров оказываются разбитыми на светоиэолированныепирамидальные ячейки с осями симметрий,пересекающимися в одной точке - источнике излучения. Параметры второй части поглотителя являются продолжениями пирамидпервой части поглотителя. В основанияхпирамид крепятся световоды с фотоук 1 ножителями, С целью уменьшения числа фотоумножителей используется концентрирующийсветовод,В контейнеры заливаются рабочие жидкосги, Б нижних частях контейнеров предусмотрены отверстия для продува сквозьжидкости инертного газа (например, азота).Уровни жидкостей в контейнерах превышают мини" 1 альпо необходимые на 2-3 см,Контейнеры гермет.1 чно закрываются сверху крышками, Между крышками и,жидкостьо оставлены зазоры толшиной по5 см, заполненные инертным газом (например, азотом).При изменении расстояния от источникаизлучения до детектора светоотделительныестенки в обоих контейнерах переставляютсятак, чтобы оси симметрий новых пирамидпересекались бы в центре нового положения источника излучения,В первом варианте детектора в качестве рабочих веществ иоглотителя испольэу 1 отся: а) в первой части поглотителя -плотная прозрачная жидкость (например,четыреххлористый углерод или четыреххлористый углерод с РОРОРом); б) вовторой части поглотителя - жидкий сцинтиллятор (например, на основе вазелинового масла).Во втором варианте детектора в обеих частяхоглотителя используется однаи та же рабочая жидкость (например, четиреххлористый углерод или четыреххло".Истый углерод с РОРОРом), Еаждый иээтих вариантов разбивается на два подва рианта: с использованием и без использования дополнительного поглотителя и сцинтилляционных вето-счетчиков,Рабочие вещества поглотителя дешевыи обладают высокими параметрами (прозрачностью, инертно(:тью и т.д.) . Таковприменяемый В детекторе четыреххлористь;й упер(ц. Ьв(сЛц исколько де 1 цевых,В 1 сокоир(5 зр(ч 1 х и с дастточным сВетоНЬИ ВЬХЛ(1 (.К(Х О)ГЧ.КИХ СЦИИ 1и.Ятои (5.(к(:".5 В/1 н(1 с 5 (.,г 51 ГОР 1Составитель И. АвчиевРедввто Л. На о наяР . инзнковар . р д Техред М. Левицкая Корректо . Н 3акаэ 160 Тираж 690 ПодписноеЫ 1 ИИПИ Гоо да ствеу р нного кгъ 1 итета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-Э 5, Рауигская иаб д. 4/5