Стримерная камера

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 1 Т 5/ ГОСУД ПО ДЕ ИОАН ИЗОБ ТЕЛЬСТВУ др, Сообщение Лубца,ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Объединенный институт ядерньисследований и Ленинградский ицсттут точной механики и оптики(54)(57) СТРИМЕРНЛЯ КАМЕРА, включающая размещенный в зазоре электромагнита корпус, группу фотокамер и репернь)е кресты с индивидуальными средствами их поцсветки, расположенныена противолежащей группе фотокамерстенке корпуса стримерной камеры,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения точности определения координат сп,едов частиц за счетснижения ошибки н определении координат реперных крестов, в нее введендополнительный реперный крест с индивидуальным средством его подсветки,который размещен в центре между входными зрачками фотокамер, каждыи изреперных крестов, размещенных ца противолежащей группе, фотокамер стенкекорпуса стримерцой камеры, окаймлен,по крайней мере, вогнутыми сферическими зеркалами ко.пьцевой формы, размещенными коццецтрично центру соответствующего реперного креста, средство крепления каждого реперного крест ц противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры снабженоустройством для ориентирования указанных сферических зеркал на центр реперцого креста, размещенного в центремежду входными зрачками фотокамер,при этом сферические зеркала установлены так, что центры их кривизны оказывются расположенными на .пинии,соединяющей центр реперного креста, размещенного в центре между входнымизрачками фотокамер, с центром соответствующего реперного креста, размещенного на противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры,а радиусы указанных сферических зеркал выбраны иэ условия построенияизображения реперного креста, расположенного в центре между входнымизрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерцой камеры,1128795 крестов Изобретение Отггосится к эксггериментальным средствам физики элемен - тарных частиц и ядер, Обеспечивяюгцггм регистрацию следов зяряжеггегьгх частиц при изучении процессов в 3 яимодействия элементарных частиц и ядер с веществом, 11 з не с тны различные кс 3 ц с трукции стримерных камер слеловых детекторов заряженцьгх частиц, Б этих приборах,1 О включающих замкнутый объем, заполненный газовой смесью Определенного состаня, создается импульсное однородное по напряженности эцектрическое полг высокого напряжения, которое ициции 15 рует развитие электрического ря:3 рядя в пунктах иопизяции газа заряжепцымгг частицами, т,е. вдоль траекторий здряженцых частиц н этом объеме. Регистрация следов частиц производится посредством стереоскопического фотографирссндния светящихся разрядов, д затем методами стереофотограмметрической обработки снимков восстдндвли 25 вается геометрия следов в объеместримерцой камеры и определяются необходимые параметрьг траекторий заряженных частиц.Наиболее близким техническим решением является стримерцая камера в мягнитном поле, состоящая из корпуса,размещенного в зазоре электромагнита,ПЛОСКИХ ПровОЛОЧЕЕЫХ ЭЛектродОЕ 3 1 ря.3 -мещенных н объеме стримерной кдмереч,группы фотокамер, системы реперов, 35размещенных на зддегей, противолежащейгруппе фотокамер, степке корпуса стримерной камеры, а тдкжс передней стенке корпуса. 40Система реперов выполнена в виде группы крестов с ицдггвидуальнымисредствами их по;снеткгг, Назначение системы реггеров - это привязка коср -динатной системы лгягегггтггого поля к 45системе отсчета координат сле;гов частиц, определяемых по фотоснимкам, атакже калибровка фотографической системы с целью коррег;тировки результдтов измерения координат следов частиц,50 Однако стримерная камера имеет недостаточную точность определениякоординат следов частиц, обусловленную тем, что система реперов размещена в ггпоскостях заднего и ггередегсг опланов фотографирое 3 ЯЕ 3 ггя и изображается на фотосцимкдх со значительной дгфокусиронк ой ггзОбряжсеги 51, что и при -водит к потере точности, Кроме того,Н Объеме КЯМЕРЫ ЦЕЖЕЛЯТРЛЕгно НЯЛИЧИРкаких-либо конструктивных элементов,кроме проволочцых электродов, без которых невозможна работа стримерной камеры,Целью изобретения является пс 3 ньпггецие точности определения координат следов частиц за счет сцижения Ошибок в определеции координат рецерных Поставленная цель достигается тем, что в стримерную камеру, содержащую размещенный н зазоре электромагнита корпус, группу фотокамер и реперные кресты с индивидуальцыми средствами из подсветки, расположенные ца противолежащей группе фотокамер стенке корпуса стримерцой камеры, введен дополнительный реперцый крест с индивидуальным средствам его подсветки,который размещен в центре между входными зрачками фотокамер, каждыйиз реперных крестов, размещенных напротиволежащей группе фотокамер с.тенке корпуса стримерной камеры, окаймлен, по крайней мере, двумя вогнутыми сферическими зеркалами кольцевойформы, рязмецгенными концентричноцентру соответствующего реперного креста, средство крепления каждогореперного креста на противолежащейфотокамерам стенке корпуса с.тримерцой камеры снабжено устройством дляориентирования указанцых сферическихзеркал ца центр реперного креста,размещенного в центре между входнымизрачками Фотокамер, при этом сферические зеркала устяцовлены так, чтоцентры их кривизны оказываются расположенными ца линии, соединяющей центрреперного креста, размещенного в центре между входными зрачками фотокамер,с центром соответствующего реперногокреста, размещенного ня противолежащей фотокамерам стенке корпуса стримерной камеры, а радиусы указанныхсферических зеркал выбраны из условияпостроения изображения реперного крестя, расположенного н центре междувходными зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерной камеры. Ня фиг, 1 изображеца схема конструкциии стримерной камеры; ца фиг, 2- элементы конструкции предлагаемого устройства; а фиг, 1 - схема репе рной системьг.11 редлагдемое устройство содержит корпус 1 стримерной камеры, размещенные в зазоре эггектромдгггитд проволочные электроды 2-4, выполценные н виде рамок, на которые натянуты электропроводящие нити, заднюю стенку 5 корпуса камеры, в которой расположены реперные кресты 6, ныгголненные из дисков с прорезями и источников 7 света. Объем стримерцой камеры фото графируется посредством объективов 8, при этом в плоскости снимка 9 регистрируется резкое изображение среднего электрода 3 и дефокусированные изображения крайцих электродов 2 и 4, и 15 в том числе реперцых крестов 6, Кроме того, стримерная камера содержит реперный крест 10, рдзмещенньпг н центре между объектинами фотокамер с источником света для его подсветки 11, 20Реперный крест 6 (фиг. 2) выполнен в виде фигуры вращения со сферическими зеркалами 12 и 13 по переднему плану 14 и на тыльной стороне. Центры кривизны сферических зеркал 12 и 13 находятся н точках 15 и 16, расположенных на прямой, соединяющей центр реперного креста б с центром репер- ного креста 10, Сферические зеркала 12 и 13 строят изображения реперцого креста 10 н точках 17 и 18, В плоскости фотоснимков 9 в точках 19 и 20 строятся изобрджеци 1 г реперцого креста 6, а в точках 21 и 22 строятся изображения точки 17, т,е, изображения 35 реперного креста 10 в сферическом зеркале 13 и аналогичного в точках 23 и 24 строятся изображения точки 18, т.е. изображения реперного креста 10 в сферическом зеркале 12, Кресты 6, 40 установленные в задней стенке корпуса стримерной камеры 5, имеют тыльную поверхность сферической формы с тем, чтобы обеспечить возможность перемещения зеркал 12 и 13 в положение, при котором изображения креста 10 в сферических зеркалах 12 и 13 располагаются на прямой, соединяющей точки реперных крестов 6 и 10, Ориентирование изображений реперного 50 креста 10 может быть легко достигнуто и с помощью других более простых конструкций крепления, Сферическая форма опоры выбрана здесь для наглядности технического решения, 55 Реперная трехмерная система стримерной кдмеры (фиг, 3) образована посредством еще одного дополнительно 11287954го реперцого креста в области расположения фотообъективов и кольцевыхсферических зеркал, расположенныхконцецтрично около каждого из реперных крестов, размегцеццых на заднейстенке корпуса стримерной камеры, Напротиволежащей фотограмметрическимкамерам стенке корпуса стримерной камеры размещены реперные кресты 6, каждый из которых составлен из пластинки с крестообразной щелью, подснечиваемой источником 7 света и окаймленной, например, двумя кольцевыми сферическими зеркалами 12 и 13, размегценными концентрично центра креста 6,В центре между входцыми зрачками фотогрдмметрических камер обьективами8 размещена также пластинка с крестообразной щелью - реперцым крестом 10и источник света для ее подсветки 11.Пластинки с крестообразными щелямиобразуют плоскую двумерную системуреперон, расположенную по заднему плацу фотографирования, Пластинка скрестообрдзцой щелью реперным крестом10 и сферические зеркала 12 и 13 кольцевой формы образуют систему реперов,размещенных вблизи мециацнои плоскости и переднего плаца фотографирования объема стримерцой камеры, т,е,вместе с реперцыми крестами 6 ца задней стенке стрггмерггой камерьг эти дополнительные кресты образуют трехмернуго систему реперов, размещенных повсему объему стримерной камеры.Для определения координат предложенной реперной системы необходимознать положецие сферических зеркал,их центров кривизны и значения радиусов кривизны, Радиусы кривизны сферических зеркдл выбираются из условияпостроения изображения реперногокреста, расположенного н центре междувходными зрачками фотокамер, в пределах фотографируемого объема стримерной камеры. Задача определенияэтих координат упрощается, если предварительно выставить сферические зеркала 12 и 13 так, чтобы их центрыкривизны оказались на линии, соединяющей центры крестов 6 с центромкреста 10. С этой целью каждый реперный крест 6 устанавливается цд основании, снабженном устройством дляориентирования, т,е, допускающим регулировку его ориентации относительного реперного креста 10,Работа стримерцой камеры происходит следующим образом.В момент времени, когда через камеру пройдут частицы от ускорителя, которые взаимодействуют в камере с веществом изучаемого типа, система селекции стримерцой камеры (триггер) выдает сигнал, по которому в камеру подается импульс электрического поля высокой напряженности, и в точках ионизации газа, произведенной заряженными частицами, возникают стриме О ры, испускающие свет в видимом диапазоне. Свет от стримеров фокусируется на фотопленку и на ней образуется иэображение следов частиц в виде цепочек изображений отдельных стримеров,15 По полученным стереоснимкам такихследов производится восстановление геометрии траекторий заряженных частиц и вычисление. их кинематических характеристик, Одновременно с регист рацией следов частиц на фотоснимках регистрируются и изображения реперных крестов, которые обеспечивают привязку координат следов частиц к координатной системе магнитного поля 25и дают возможность учесть ошибки в определении характери тик сгледов чаев тиц. Для калибровки фотосистемы применяется фотографирование тест-объектов. Таким тест-объектом может слу -жить и сама реперная система, еслиоца содержит сравнительно большое число реперов, Важно при калибровке обеспечить хорошую точность измерениякоординат как самого тест-объекта,так и его изображения на фотоснимках,Последнее условие может быть удовлетворено достижением резкого изображения реперных крестов, т,е. размещением реперных крестов в области резкого изображения,Предлагаемая стримерцая камера обладает трехмерной реперной системой, часть реперньгх крестов которой размещена в области резкой фокусировки фотокамер, при этом в регистрирующий объем не вводятся какие-либо конструктивные элементы, которые могли бы нарушить электрическое поле в ее объеме или затруднить анализ регистрируемых событий.1128795 хред И,Попович Корректор С, Шекмар аказ 1648 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаПодписное митета Сткрытий яская наб., д. 4/5 еское приятие,Редактор О,Филиппова оизводственно-полиграф Ужгород, ул.Проектная, 4