СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА


СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА
СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА

       
разновидность искровой камеры, в к-рой разряд, вызванный импульсом высокого напряжения (= 20 кВ/см), обрывается на ранней стадии. В результате треки заряженных ч-ц, прошедших через камеру, выглядят как цепочки отдельных (не сливающихся) стримеров, длиной в неск. мм каждый.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА

- разновидность искровой камеры, в к-ройразряд, вызванный импульсом высокого напряжения, обрывается на стримернойстадии искрового разряда. С. к. представляет собой заполненный газомобъём, содержащий плоскопараллельные электроды. После прохождения заряж. <частицы, вызвавшей ионизацию газа вдоль траектории, на эти электроды подаётсякороткий импульс высокого напряжения, длительностью 12-20 нc, что обеспечиваетпрекращение развития разряда. Начальная стадия разряда - электронные лавины, <переходящие в стримеры (положительный и отрицательный) - узкие светящиесяканалы, газ в к-рых ионизован. Фронт стримера движется со скоростью до4*106 м/с в полях ~ 30 кВ/см. Стримеры формируются вдоль электрич. <поля, стартуя от электронов начальной ионизации и обрываясь на длине внеск. мм. Стримеры, являющиеся самосветящимися объектами, фотографируютсяи после обработки фотоплёнки по ней определяют координаты треков частиц. <Впервые С. к. создана в 1963 Г. Е. Чиковани с сотрудниками и независимоБ. А. Долгошеиным с сотрудниками [1]. Чаще всего С. к. используют как магнитныеспектрометры с мишенью, расположенной в их объёме. С помощью С. к. <можно изучать взаимодействие частиц в газе, заполняющем камеру, а такжев мишенях из разных материалов, расположенных перед С. к. или в объёмекамеры. С. к. управляема - отбор событий осуществляется при помощи электронных детекторов. Она имеет малое время памяти (~0,5- 1 мкс), может работать в пучкахвысокой интенсивности (~ 106 частиц/с) и способна регистрироватьдо 103 частиц в 1 с. По контрастности изображения и разрешающейспособности С. к. уступают пузырьковым камерам, однако управляемостьпозволяет использовать их для исследования процессов, имеющих малые вероятности. <Мёртвое время С. к. составляет 10-4 с. Иногда вместо фотографированияприменяют съём информации с помощью телекамер или приборов с зарядовойсвязью (ПЗС). Использование ПЗС позволяет увеличить быстродействиеприбора, а также значительно сокращает время обработки, т. к. информацияс ПЗС непосредственно подаётся в ЭВМ.

Обычно С. к. имеют размеры 1 X 0,5 х 0,5 м 3 (одна из самыхбольших И. к. имеет длину 8 м). В качестве газа используют Не, Н 2,смеси Ne + He, Не + СН 4, D2 + СН 4 придавлении р= 1 атм. Импульсные напряжения ~ 20 кВ/см. При р =1атм С. к. имеют низкое координатное разрешение, связанное со значит, размеромстримеров (диаметр ~ 1 мм, длина ~ 5 мм) и малой их плотностью (~ 10-12см -1).

Улучшения пространственного разрешения можно достичь, регистрируя несвечение стримера, а рассеяние света на оптич. неоднородностях в стримерныхканалах при освещении их лазерным источником. Выделившееся в канале джоулевотепло и расширение стримера со сверхзвуковой скоростью вызывают уменьшениеплотности газа и, следовательно, уменьшение показателя преломления в канале. <Подсветка стримеров лазером производится после окончания высоковольтногоимпульса и по истечении времени, в течение к-рого электроны передают своюэнергию тяжёлым частицам в стримерном канале (ионам, атомам, молекулам).Обычно это время t ~5-100 нс для лёгких газов и t~ 200-500нс - для тяжёлых. Длительность лазерного импульса ~ 1-30 нс. Обычно подсветкаосуществляется вдоль электрич. поля (полупрозрачные или сетчатые электроды),поэтому трек частицы на фотоплёнке фиксируется в виде последовательноститочек. Внеш. подсветка не только улучшает координатное разрешение междутреками из-за меньших размеров объектов (видна только сердцевина стримера- керн, с макс. оптич. неоднородностью), но и увеличивает плотность . стримерныхизображений (регистрируются каналы со слабым свечением).

Дальнейшее улучшение пространственного разрешения связано с голографич. <съёмом информации при освещении С. к. импульсным лазером. При этом возможнаболее точная локализация трека, т. к. ядро изображения элементов трекав голограмме значительно меньших размеров, чем изображение того же элементана обычной фотографии (табл.). При обработке голограммы появляетсявозможность восстанавливать трёхмерное изображение трека (см. Голография[2]).

Характеристики методов регистрации в стримерных камерах [Не(70%) + Ne (30%), р = 1 атм.]
8073-24.jpg

Примечание.8073-25.jpg -среднеквадратичное отклонение центров стримеров от трека;8073-26.jpg -точность локализации трека.

Улучшение координатного разрешения можно достичь в С. к. высокого давления, <т. к. размеры лавины с увеличением р уменьшаются. Диффузия электроновдо подачи импульса, определяющая разброс центров стримеров от трека, такжеуменьшается с увеличением давления 8073-27.jpgВ миниатюрных С. к. высокого давления размером 40 х 40 X 5 мм 3,работающей на смеси Ne (90%) + Не (10%) при р= 20 атм, полученыстримеры диам. 50 мм, при 8073-28.jpgмкм, ширине трека ~ 100 мкм, п= 2-4/мм [3]. Напряжённость электрич. <поля в таких С. к. достигает 330 кВ/см. Регистрация треков обычно ведётсяс помощью, электронно-оптических преобразователей, световой сигналс к-рого через волоконный световод попадает на фотоплёнку. Благодаря малымразмерам камеры и небольшому изображению на фотоплёнке достигается повышеннаяразрешающая способность.

Недостаток С. к. высокого давления с высоким разрешением - малая глубинарезкости. Для обычной оптич. системы глубина резкости D и разрешениеR связаны соотношением 8073-29.jpg, где 8073-30.jpg- длина световой волны. При разрешении объектов размером 20 мкм D=2 мм. Для голографич. съёма информации глубина телеграфирования 8073-31.jpg,где d - диаметр объекта, l к - длина когерентности. <Для лазерного излучения l к может составлять несколькосм. При d= 20 мкм 8073-32.jpg= 0,5 мкм, l к= 1 см, D= 1,3 м. Т. о., голографич. <съём информации увеличивает глубину резкости, а также позволяет увеличитьзагрузку С. к. в 10-100 раз за счёт равномерного распределения частиц поглубине камеры. Для С. к. высокого давления (13 атм) диаметром 50 мм птолщиной 23 мм, работающей на смеси Не (90%) + CH4 (10%), былополучено разрешение 25 мкм, что соответствует диаметру стримера [4].

Лит.:1) Chikovani G. E., Roinishvili V. N.. Мikhailov V. A.,Operation mechanism of the track spark chamber, «Nucl. Instr. and Meth.»,1964, v. 29, p. 261; 2) Бартке В., Иванов И. Ц., Применение голографиив трековых детекторах высокого пространственного разрешения, «ЭЧАЯ», 1986,т. 17, в. 3, с. 546; 3) Dine M. и др., Search for shortlived particlesusing a high-resolution streamer chamber, «FNAL proposal», 1976, № 490;Sandweiss J., The resolution streamer chamber, «Physics Today», 1978, Octoberissue, p. 40; 4) Eckardt V., Wenig S., Development of a smalle highpressurestreamerchamber for charm-lifetime measurements, «Nicl. Instr. and Meth.»,1983, v. 213, p. 217; 5) Eckardt V. et al., A holographic high pressurestreamer chamber, «Nucl. Instr. and Meth.». 1984, v. 225, p. 651. С. <В. Головкин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА" в других словарях:

  • СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА — СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА, разновидность искровой камеры (см. ИСКРОВАЯ КАМЕРА) …   Энциклопедический словарь

  • СТРИМЕРНАЯ КАМЕРА — разновидность искровой камеры …   Большой Энциклопедический словарь

  • стримерная камера — Искровая камера, в которой высоковольтный импульс обрывается на стриммерной стадии искрового разряда …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • ИСКРОВАЯ КАМЕРА — прибор для наблюдения и регистрации следов (треков) ч ц, основанный на возникновении искрового разряда в газе при попадании в него ч цы. Используется для исследования ядерных реакций, в экспериментах на ускорителях и при исследовании космических… …   Физическая энциклопедия

  • ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА — (см. ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЁТЧИК). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ КАМЕРА …   Физическая энциклопедия

  • Детектор элементарных частиц — Детектор CMS, один из примеров большого детектора элементарных частиц. Детектор элементарных частиц, детектор ионизирующего излучения в экспериментальной физике элеме …   Википедия

  • Детекторы элементарных частиц — Детектор CMS, один из примеров большого детектора элементарных частиц. Детектор элементарных частиц, детектор ионизирующего излучения в экспериментальной физике элементарных частиц  устройство, предназначенное для обнаружения и измерения… …   Википедия

  • Детекторы ионизирующего излучения — Детектор CMS, один из примеров большого детектора элементарных частиц. Детектор элементарных частиц, детектор ионизирующего излучения в экспериментальной физике элементарных частиц устройство, предназначенное для обнаружения и измерения… …   Википедия

  • КООРДИНАТНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ — (позиционно чувствительные детекторы) детекторы элементарных частиц, ядерных фрагментов, тяжёлых ионов, способные с высокой точностью локализовать отдельные точки их траекторий. С помощью К. д. определяют место прохождения, углы вылета, а по… …   Физическая энциклопедия

  • ТРЕКОВЫЕ ДЕТЕКТОРЫ ЧАСТИЦ — детекторы заряж. частиц и ядерных фрагментов, регистрация к рых сопровождается появлением наблюдаемых следов (треков), повторяющих траекторию частицы или фрагмента. По этой причине Т. д. ч. часто наз. визуальными. К Т. д. ч. относят… …   Физическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.