Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Развитие пропорциональных камер 9
1.1. Принцип работы многопроволочной пропорциональной камеры (МПК) 10
1.1.1. Конструкция МПК 10
1.1.2. Электрическое поле в МПК .. 10
1.1.3. Возникновение сигналов в МПК 12
1.2. Определение координаты частицы с помощью МПК ... 13
1.2.1,1 Съём информации с анодов МПК 14
1.2.2; дрейфовые камеры 16
1.2.3. Съем информации с катодов МПК 18
Глава 2. Пространственное разрешение многопроволочных пропорциональных камер с катодным съемом информации (МПККС) 23
2.1. Конструкция МПККС 23
2.2. Регистрирующая аппаратура 25
2.3. Экспериментальная установка 28
2.4. Калибровка 31
2.5. Предварительная обработка информации с катодов 33
2.6. Вычисление центра тяжести распределения заряда на катоде 35
2.7. Экспериментальные результаты 37
Глава 3. Регистрация гамма-квантов и заряженных частиц с помощью МПККС 48
3.1. Экспериментальная установка 48
3.2. Регистрация мягких гамма-квантов и релятивистских заряженных частиц 49
3.3. Отношение полных зарядов, индуцированных на катодах МПККС 53
Глава 4. Способы улучшения пространственного разрешения МПККС с широкими стрипами 57
4.1. Экспериментальная установка 57
4.2. Форма распределения наведенного на катоде сигнала 59
4.3. Систематические ошибки, возникающие при вычислении координаты частицы 61
Глава 5. Магнитный спектрометр на основе многопроволочных пропорциональных камер с катодным съемом информации 70
5.1. Многопроволочные пропорциональные камеры с катодным съемом информации для магнитного спектрометра 70
5.1.1. Конструкция МПККС 71
5.1.2. Характеристики МПККС 72
5.1.3. Пространственное разрешение 81
5.1.4. Обработка информации с катодов со стрипами шириной 6 мм 85
5.2. Конструкция магнитного спектрометра 87
5.3. Измерение магнитного поля 90
5.4. Определение импульса частицы с помощью магнитного спектрометра 91
5.5. Импульсное разрешение магнитного спектрометра... 94
5.6. Результаты использования МПККС в магнитном спектрометре 95
Глава 6. Исследование харакгеристж лучка частиц канала № 6 ускорителя ИФВЭ 98
6.1. Канал №6 ускорителя ИФВЭ 98
6.2. Экспериментальная установка 99
6.3. Экспериментальные результаты 99
Заключение 107
Литература 110
- Определение координаты частицы с помощью МПК
- Вычисление центра тяжести распределения заряда на катоде
- Регистрация мягких гамма-квантов и релятивистских заряженных частиц
- Систематические ошибки, возникающие при вычислении координаты частицы
Введение к работе
В настоящее время имеется значительное число экспериментов в физике высоких энергий, а также широкий круг прикладных задач, где требуется знание координаты пролетевшей частицы с очень высокой точностью. Кроме того, зачастую требуется прибор, позволяющий получить вместе с хорошим пространственным разрешением также хорошее временное разрешение и малое мертвое время, возможность включения в триггер, способность работать в сильных магнитных полях, малое количество вещества в объеме детектора.
Использование таких приборов,как дрейфовые камеры или обычные многопроволочные пропорциональные камеры, не позволяет реализовать всю совокупность требований к координатным детекторам.
Перспективным направлением в создании детектора, обладающего перечисленными качествами, является разработка методики многопроволочных пропорциональных камер с катодным съемом информации, используя разбиение катодов на полоски (стрипы)которая позволяет получить пространственное разрешение, являющееся рекордным для газовых электронных детекторов.
Многопроволочные пропорциональные камеры с катодным считыванием информации сохраняют в себе все положительные качества пропорциональных счетчиков, а такие их основные свойства, как прекрасное пространственное и временное разрешение, возможность включения в триггер, ставят эти приборы вне конкуренции при решении целого ряда задач физики высоких энергий и некоторых прикладных задач.
В результате проведенных исследований, изложенных в диссертации, впервые в нашей стране был изучен метод определения координаты частицы по центру тяжести индуцированного на катоде многопроволочной пропорциональной камеры заряда, используя разбиение катода на стршш.
Впервые были исследованы два способа определения координаты центра тяжести индуцированного на катоде сигнала: метод средневзвешенного и метод наименьших квадратов. Использование метода наименьших квадратов для определения координаты центра тяжести позволило получить пространственное разрешение многопроволочной пропорциональной камеры с катодным съемом информации для релятивистских заряженных частиц 35 мкм, для мягких гамма-квантов 20 мкм. Полученные результаты являются наилучшими для электронных газовых детекторов, работающих при атмосферном давлении газа.
С целью удешевления прибора был разработан способ сокращения по крайней мере в три раза числа каналов электроники за счет увеличения ширины катодных стрипов не приводящий к ухудшению пространственного разрешения прибора.
Предложен и экспериментально проверен метод определения координаты частицы по трем стрипам, имеющим максимальные от 7
Счеты. Показано, что пространственное разрешение, достигнутое таким методом, не хуже разрешения, получаемого при использовании в обработке информации со всех стрипов, но при этом значительно возросла скорость обработки данных и существенно сократился объем используемой машинной памяти.
Результаты исследований были использованы для создания магнитного спектрометра. Использование такого точного координатного детектора как многопроволочные пропорциональные камеры с катодным съемом информации позволило создать дешевый и экономичный магнитный спектрометр для частиц с импульсом 1-5 ГэВ/с имеющий по сравнению с аналогичными образцами весьма небольшие размеры (3,6 м), не требующий сильных магнитных полей (рабочее поле 1,7 кГс) и обладающий импульсным разрешением лучше 1%,
При помощи магнитного спектрометра впервые проведено подробное исследование характеристик лучка вторичных частиц канала її 6 ускорителя ИФВЭ.
В представленной диссертации на защиту выносятся следующие положения:
1. Разработка методики определения координат частиц по информации, считываемой с катодов многопроволочной пропорциональной камеры, имеющих разбиение на полоски (стрипы).
2. Результаты экспериментального исследования пространственного разрешения и других характеристик многопроволочной пропорциональной камеры с катодным съемом информации.
3. Способ уменьшения числа катодных стрипов и способ увеличения скорости обработки информации с катодов многопроволочной пропорциональной камеры не приводящие к ухудшению пространственного разрешения прибора.
4. Экспериментальная установка на пуске частиц ускорителя ИФВЭ, состоящая из сцинтилляционных и черенковских счетчиков, а также магнитного спектрометра, в качестве координатного детектора которого использовались многопроволочные пропорциональные камеры с катодным съемом информации.
5. Результаты исследований характеристик пучка вторичных частиц канала $ 6 ускорителя ИФВЭ.
Разработанная методика многопроволочных пропорциональных камер с катодным съемом информации может найти широкое применение в исследованиях по ядерной физике и физике высоких энергий, а также для решения широкого крута прикладных задач.
Определение координаты частицы с помощью МПК
Работа каждой проволочки МПК как независимого счетчика позволяет применить наиболее простой (но не самый дешевый) способ измерений координаты - съем информации с каждой анодной нити. Сигнал с проволочки поступает на вход отдельного усилителя, затем формируется и идет в схему формирования быстрого триггера и в схему запоминания для последующего анализа.
Пространственное разрешение МПК со съемом информации с каждого анода определяется главным образом расстоянием между ними, поскольку в этом случае регистрируется лишь номер нити, на котором возник сигнал. Точность регистрации частиц, достигнутая таким способом, составляет 1/3-1/4 межанодного расстояния (половина ширины на половине высоты) /12, 13/. С уменьшением межанодного расстояния линейно улучшается пространственное разрешение МПК /14/. Так, для группы пропорциональных камер с межанодным расстоянием 0,4 мм и сдвижкой относительно друг друга на 0,2 мм была достигнута точность регистрации треков частиц 62 мкм /15/. Однако создание прибора с большой рабочей апертурой и таким малым расстоянием между сигнальными нитями весьма дорого из-за быстро растущего числа каналов электроники.
К достоинствам камер такого типа относится высокое быст-родействие (до 10 импульсов на нить в секунду), хорошее энергетическое разрешение (около 15$) /7/ и хорошее временное разрешение (около 30 не для межанодного расстояния 2 мм) /16/, а также возможность регистрации нескольких частиц одновременно /17/.
В связи с прогрессом в электронике, в тех случаях, когда не требуется очень высокое пространственное разрешение, появилась возможность создания широкоапертурных детекторов на основе МПК с несколькими тысячами сигнальных нитей /18/.
Основными недостатками МПК со съемом сигналов с каждой проволочки являются большое число каналов электроники и, как следствие, значительная стоимость, а также зависимость пространственного разрешения от величины межанодного расстояния.
Если не ставить перед собой задачи получения хорошего временного разрешения и высокого быстродействия, то можно существенно сократить число каналов электроники. Для этого все сигнальные нити МПК соединяются последовательно между собой при помощи линии задержки /19, 20/. В этом случае требуется всего два усилителя - на концах линии задержки. Координата места пересечения камеры частицей может быть определена по разности времен прихода сигналов к концам линии.
Сигнальные проволочки могут соединяться одинаковыми резисторами /19/. Такая система вызывает деление импульса тока на две ветви. Сравнение этих токов позволяет судить о координате частицы. Точность измерения координаты в этом случае также определяется расстоянием между сигнальными проволочками камеры. Мертвое время такой системы велико и равняется времени прохождения сигналом линии задержки. Однако число каналов электроники сокращается до двух.
Развитием метода съема токового сигнала служит метод, когда резисторы, соединяющие аноды, заменены распределенным сопротивлением самой нити. В такой камере по всей рабочей площади располагается зигзагообразно одна рабочая нить из материала с большим удельным сопротивлением /21, 22/. Координата может определяться либо как по отношению токов с обоих концов анода, либо по переднему фронту сигнала, амплитуда которого линейно зависит от места прохождения частицы. При этом пространственное разрешение слабо зависит от межанодного расстояния. Этим методом получено пространственное разрешение 0,15 мм (полная ширина на половине высоты) /21/. Однако он имеет плохое временное разрешение и плохое двухчастичное разрешение.
Одним из вариантов многопроволочных пропорциональных камер являются дрейфовые камеры (ДК), получившие в настоящее время широкое распространение /23, 24, 25/. Идея определения координаты частицы по времени дрейфа электронов была высказана еще в самых ранних работах по многопроволочным камерам /7/. Если электроны, образовавшиеся на следе частицы, будут с постоянной скоростью дрейфовать в однородном электрическом поле к сигнальной проволочке, то промежуток времени между моментом прохождения частицы и моментом срабатывания сигнальной проволочки будет пропорционален координате частицы. Пространственное разрешение дрейфовых камер в основном определяется однородностью электрического поля в дрейфовой области, диффузией электронов и величиной дрейфового промежутка. Для получения однородного поля в ДК используется распределенный потенциал катода /26/. Для снижения влияния неоднородности электрического поля и получения линейной зависимости времени дрейфа от пути необходимо выбрать газовую смесь, в которой скорость дрейфа электронов не зависит или слабо зависит от напряженности электрического поля /27/. Газовая смесь также должна обеспечить минимальный коэффициент диффузии, поскольку пространственное разрешение с увеличением пути дрейфа из-за наличия диффузии ухудшается.
Обычно для дрейфовых камер выбираются аргон-изобутановые или аргон-СС 2 газовые смеси /28/, удовлетворяющие перечисленным условиям. Для поддержания постоянной скорости дрейфа электронов (ді//іг 1%) в ДК необходимо соблюдать соотношение компонентов газовой смеси с точностью не хуже 0,2$ /29/.
Проблемой дрейфовых камер является неопределенность того, где прошла частица: слева или справа от анода. Такая неопределенность может быть устранена при помощи некоторого усложнения прибора: либо делая ДК с двумя анодными проволочками, помещенными на небольшое расстояние друг от друга /30, 31/; либо создается детектор из двух дрейфовых камер, сдвинутых друг относительно друга таким образом, чтобы анодная проволочка одной камеры находилась напротив потенциальной проволочки другой/26/.
Вычисление центра тяжести распределения заряда на катоде
Пространственное разрешение МПККС определялось с помощью метода второй разности по формуле: где х4 , х2 , х6 - координаты трека частиц в первой, второй и третьей камерах, соответственно. Ошибка величины (второй разности) определяется как: где Су , 6"г , (Г3 - ошибки определения координат частиц в соответствующих камерах. Если предположить, что камеры равноточны, т.е. оА = (Г2 = У3 = С5Г , то пространственное разрешение одной МПККС дается выражением: СҐ = Єд/хб .
Предположение о равноточности камер вполне допустимо, поскольку камеры были выполнены по единой технологии. Кроме того исследование пространственной точности проводилось в условиях равенства величин индуцированных на катодах каждой камеры зарядов. При этом параметры распределений наведенных сигналов, полученные методом наименьших квадратов, довольно хорошо совпадали для разных камер.
На рис. 9 представлено поведение ошибок центров тяжести распределений индуцированных сигналов (ОЦТ), вычисленных по методу наименьших квадратов для всех трех камер. Видно, что с ростом величины заряда, из-за улучшения отношения сигнал/шум, ОЦТ уменьшается. Так же ведет себя представленной на рис. 10 пространственное разрешение камер, вычисленное методом средневзвешенного и методом наименьших квадратов.
Пространственное разрешение многопроволочных пропорциональных камер с катодным съемом информации, достигнутое на пучке релятивистских частиц составляло (Г = 50 мкм. Распределение второй разности Л для этого случая приведено на рис. II. Одинаковое зарядовыделение обеспечивалось напряжениями на камерах U, = 3,05 кВ, Уг = 3,20 кВ, 1/3 = 3,20 кВ. Метод средневзвешенного дал при этом точность 6 = 65 мкм (рис.12).
При внимательном рассмотрении распределения второй разности Д , полученного методом наименьших квадратов, можно заметить, что это распределение имеет значительные негауссовы "хвосты" (рис. 13). То есть существуют события, у которых восстановленная координата частицы существенно отличается от реальной. На рис. 14 показаны результаты исследования таких событий. Кривые, приведенные на рисунке, показывают зависимость точности измерения координаты трека во второй камере 6 от заряда Q , регистрируемого на катоде этой камеры при трех различных фиксированных напряжениях на аноде 3,05 кВ, 3,20 кВ и 3,28 кВ. Пунктиром показаны распределения величин зарядов при данных напряжениях. Как видно из рисунка, большие отклонения от среднего значения второй разности ("хвосты" второй разности) определяются событиями с большим зарядом,выделившимся в лавине. Характер зависимостей G от Q при различных напряжениях показывает, что события с большим зарядом определяются, скорее всего, рождением S -электронов в газовом объеме камеры или одновременным прохождением через камеру двух или нескольких частиц. Исключение из анализа событий с образованием S -электронов или многочастичных событий приводит к существенному улучтению пространственного разрешения прибора. Координатная точность регистрации релятивистских заряженных частиц, полученная из ширины на половине высоты распределения А , составляет 35 мкм.
Одним из важнейших достоинств метода наименьших квадратов является возможность подавления "плохих" событий при помощи вычисляемых параметров распределения индуцированного на катоде заряда. Так, например, из рис. 14 видно, что, введя обрезание событий с большим зарядовыделением, можно снизить долю событий, у которых вычисленная координата существенно отличается от реальной.
Существует еще один параметр распределения индуцированного сигнала с помощью которого также можно проводить эффективную браковку "плохих" событий. Это параметр L , характеризующий ширину распределения заряда на катоде. На рис. 15 приведено распределение параметра L . Полная ширина на половине высоты распределения равняется 0,17 мм при среднем значении 6,65 мм, т.е. относительное изменение ширины наведенного заряда составляет +1,2$. Такое поведение индуцированного сигнала позволяет использовать его ширину как дополнительный и очень эффективный критерий для браковки событий с образованием S-электронов в газе и отделения одночастичных событий от многочастичных, приводящих к уширению распределения индуцированного сигнала. Некоторое отличие среднего значения параметра L от величины расстояния между анодом и катодом объясняется тем, что использованное нами в данной работе теоретическое приближение не совсем точно описывает форму наведенного сигнала (см. главу 4).
Регистрация мягких гамма-квантов и релятивистских заряженных частиц
Нами была использована многопроволочная пропорциональная камера с катодным съемом информации, подробно описанная в главе 2. Однако, в отличие от описанной установки, сигнал снимался не с одной катодной плоскости, а независимо с обоих катодов камеры. Катодные проволочки,объединенные попарно, образовывали стрипы шириной 2 мм. В каждой плоскости задействовалось по 16 стрипов, которые были расположены друг против друга. Координата частицы, измеряемая камерой, имела направление вдоль анода.
Сигнал с каждого стрипа через зарядочувствительный усилитель подавался на І2-входовой ЗІЩ в стандарте КАМАК /56/. Шкала ЗЦЦ имела 1024 канала чувствительностью по 0,25 пКд/канал. Калибровка проводилась одновременно для всей электроники камеры с помощью сигнала, подаваемого через анод. Шумы электроники для всех стрипов не превышали одного канала ЗЦЦ. Камера продувалась "магической" /49/ смесью 55$ Ar + 40$ изобутана + 5% метилаля + 0,4% фреона I3Bj. Скорость продува составляла 6 л/ч. МШШС облучалась коллимированными гамма-квантами от источника железо-55 с энергией Ev =5,9 кэВ, а также коллимированными электронами от источника стронций -90 с граничной энергией Ее 2,26 МэВ. Коллиматор имел отверстие диаметром 5 мм и длину 50 мм. При регистрации гамма-квантов триггерный сигнал брался непосредственно с анода камеры. Для электронов триггер формировался совпадением сигналов двух сцинтилляционных счетчиков, толщина сцинтилляторов которых составляла по 1,5 мм (рис. 16). Таким образом производился отбор энергичных электронов. Координата частицы вычислялась на обеих катодных плоскостях МШШС с помощью метода наименьших квадратов с использованием в качестве приближения формы распределения индуцированного заряда зависимость, предложенную в работе /57/. Для определения точности регистрации частиц с помощью МШШС координаты центров тяжести индуцированных сигналов вычислялись независимо на обоих катодах камеры. Строилось распределение разностей: где Хл и Хг - координаты центров тяжести индуцированных сигналов, вычисленные на первой и второй катодных плоскостях соответственно. Среднеквадратичное отклонение распределений этих разностей составили для гамма-квантов от источника железо-55 28 мкм и для электронов от источника стронций-90 49 мкм. Поскольку обе катодные плоскости работали как два одинаковых и независимых детектора, то поделив результаты на v2, мы получим значение точности регистрации МПККС лавин от гамма-квантов 20 мкм и координатное разрешение для релятивистских заряженных частиц 35 мкм. Для того чтобы объяснить разницу между полученными результатами, рассмотрим несколько подробнее процессы, происходящие в многопроволочной пропорциональной камере при регистрации мягких гамма-квантов и релятивистских заряженных частиц.
Основным процессом,по которому происходит поглощение гамма-квантов с энергией 5,9 кэВ в камере является фотоэффект на К-оболочке аргона. Это приводит к образованию фотоэлектрона с энергией Е =Е -Е =2,7 кэВ. Возбуждение атома аргона снимается либо испусканием Оже-электрона с энергией несколько меньшей Ej (85% случаев), либо переходом электрона с L-оболочки на К с испусканием фотона энергией Е к Ь К0ТРЫ имеет большую длину свободного пробега и с большой вероятностью может покинуть объем камеры (15$ случаев) /9/. Испущенный мягкий фотоэлектрон производит локальную ионизацию в газе, создавая облако свободных электронов, которое под действием электрического поля начинает дрейфовать к аноду. Оно подходит к анодной проволочке со стороны точки взаимодействия гамма-кванта и инициирует лавину, наводящую заряд на обоих катодах.
Здесь нужно заметить, что вычисленная координата не является,вообще говоря, координатой гамма-кванта, поскольку мягкий фотоэлектрон испускается преимущественно перпендикулярно направлению гамма-кванта. Кроме того, электронное облако, из-за диффузии во время дрейфа к аноду, может исказить координату. Поэтому, по-видимому, правильно говорить, что МПККС измеряет не координату гамма-квантов, а координату лавины, вызванной гамма-квантом.
Для малоионизирующих частиц (в нашем случае это энергичные электроны от источника стронций-90) картина несколько иная. Такие частицы оставляют в камере трек, состоящий из электронно-ионных пар, плотность которых составляет 124 пары на сантиметре трека /9/. Электроны со следа также начинают под действием поля дрейфовать к аноду. Но, вследствие протяженности трека через всю толщу камеры, подходят к анодной проволочке с двух сторон и образуют две лавинных области. Координаты этих лавин вдоль анода могут различаться из-за диффузии электронов во время их дрейфа, из-за вклада -электронов, из-за возможного некоторого отклонения треков от нормали к аноду.
Таким образом значение точности регистрации одиночной лавины от гамма-кванта показывает, какое координатное разрешение позволяет достичь метод съема информации с катода многопроволочной пропорциональной камеры. Разброс между координатами, полученными на обоих катодах камеры, равный 20 мкм, объясняется погрешностями, связанными с самим методом, такими, например, как шумы электроники, оцифровка сигналов в ЗЦЦ, механические неточности изготовления камер.
В то же время при регистрации заряженных частиц, кроме погрешностей, связанных со съемом информации с катода, существует вклад в пространственное разрешение прибора, обусловленный диффузией электронов со следа частицы во время их дрейфа к аноду, $ -электронами, возможными отклонениями треков от нормали к аноду. Величину этого вклада можно получить из сравнения измеренных значений точности регистрации лавин от гамма-квантов и треков заряженных частиц. Он составил v35 -20 =30 мкм. Существенное уменьшение данного вклада представляется маловероятным. По-видимому, на релятивистских частицах значение 35 мкм является предельным разрешением для координатных электронных газовых детекторов, работающих при атмосферном давлении газа.
Использование съема информации независимо с обоих катодов МПККС позволяет измерить некоторые механические характеристики камеры. Например, смещение центра распределения разностей координат частиц на 18 мкм как для гамма-квантов, так и для электронов, указывает,на сколько одна плоскость ШШКС сдвинута относительно другой.
Систематические ошибки, возникающие при вычислении координаты частицы
Для исследуемых теоретических функций, описывающих распределение индуцированного сигнала, среднеквадратичное отклонение разности А составили 238 мкм для (4), 68 мкм для (5) и 35 мкм для (6).
Таким образом видно, что точность восстановления координаты частицы действительно сильно зависит от используемой теоретической функции. Причем, как и ожидалось из сравнения форм индуцированного сигнала, наилучшим приближением является зависимость (6), а хуже всего в нашем случае работает функция (4).
Чтобы понять поведение ошибки, была построена зависимость разности А для исследуемых цриближений, как функция координаты, вычисленной на плоскости со стрипами по 2 мм (рис. 22). Полученные зависимости оказались периодическими функциями с периодом равным ширине стрипа 6 мм.
При прохождении частицы через край или центр стрипа, координата будет вычисляться точно, независимо от ширины стрипа, поскольку в этом случае гистограмма индуцированного сигнала имеет симметричный вид. Центр тяжести симметричной гистограммы метод наименьших квадратов определяет правильно при любой гауссообразной теоретической функции, используемой в качестве приближения формы индуцированного сигнала.
Если же частица прошла через остальные области стрипа, возникает несимметричная гистограмма сигнала. В этом случае при определении координаты необходимо пользоваться как можно более точным приближением формы сигнала на катоде. Иначе возникает систематическая погрешность, вид которой приведен на рис. 22.
Таким образом метод наименьших квадратов при вычислении . координаты дает систематическую ошибку, зависящую от места прохождения частицы через стрип. Причем величина амплитуды систематического смещения для МНК зависит от степени совпадения теоретической функции с реальным распределением заряда.
Какой-либо зависимости с периодом 2 мм обнаружено не было. Это позволяет сделать вывод, что систематическая ошибка при вычислении центра индуцированного сигнала на катоде со стрипами шириной 2 мм не превышает ошибки, обусловленной шумами электроники.
Зная вид систематической погрешности координат центров тяжести наведенных сигналов, можно попытаться улучшить пространственное разрешение МПККС,введя поправку в значение вычисленной координаты. Поправка для каждого теоретического приближения задавалась в виде синусоиды с периодом, равным ширине стрипа 6 мм, и амплитудой, равной амплитуде систематической ошибки для данной функции. Амплитуда систематического смещения определялась как усредненное значение разностей координат, вычисленных на катодах с разбиением по 2 мм и по 6 мм, в максимуме отклонения этой разницы от среднего значения.
В таблице 3 для исследуемых приближений приведены амплитуды систематической погрешности координаты гамма-кванта, а также среднеквадратичные отклонения разностей координат, вычисленных на катодах с разбиением по 2 и по 6 мм.
Введение поправок в вычисленную координату улучшило среднеквадратичное отклонение разности координат, определенных на обоих катодах, для приближения (4) до 52 мкм, для (5) до 35 мкм, а для зависимости (6) результат существенно не изменился 34 мкм. После устранения систематической ошибки погрешность, вносимая в разность координат, определялась главным образом лишь шумами электроники. Как было отмечено выше, шумы электроники были примерно одинаковы и не превышали одного отсчета ЗЦП. Таким образом, после введения поправки вклады в разброс разностей координат от обеих катодных плоскостей были одинаковы. Отсюда, поделив результат на /"2", мы получили точность определения координаты гамма-кванта, которую можно достичь, используя стрипы шириной 6 мм. Она составляет 24 мкм.
Так же как и для метода наименьших квадратов, по методу средневзвешенного была экспериментально определена системати ческая ошибка, возникающая при определении координаты частицы на плоскости со стрипами 6 мм. Для этого была построена зависимость распределения разностей координат, вычисленных по методу наименьших квадратов, используя приближение (6), на катоде со стрипами 2 мм и по средневзвешенному на катоде со стрипами 6 мм, как функция координат, полученных методом наименьших квадратов на стрипах по 2 мм. В этом случае также наблюдается систематическая зависимость с периодом 6 мм и амплитудой около 40 мкм. Среднеквадратичное отклонение разности координат составляло 135 мкм. Однако введение поправки практически не улучшило результат: 134 мкм. Это объясняется, по-видимому, тем, что в методе средневзвешенного точность определяется в основном не систематической ошибкой, а большим разбросом из-за флуктуации отсчетов на концах распределений наведенного сигнала, а также из-за трудности правильного определения изменения потенциала катода, вызванного емкостной связью анод-катод.
