Введение к работе
Актуальность теш исследований. В экспериментах по исследованию характеристик частиц и процессов с их участием одной из наиболее важных задач является получение импульсных и угловых распределений частиц, возникающих в ядерных взаимодействиях. Ддя реиения этой задачи находят применение большое количество устройств, разрешающих частицы по энергии или импульсам и основанных на способности ядерного излучения вызывать в веществе ионизацию. Вообще, такие устройства -спектрометры - одновременно действуют как детекторы частиц. Они часто имеют высокую эффективность и удобны для подключения к электронным системам различных типов. Особое значение приобрели в последние годы детекторы ядерных излучений, обладающие координатной чувствительностью, т.е. устройства, позволяющие измерять наряду с обычными характеристиками частиц и излучения, место их попадания на детектор. В связи с этим, весьш перспективны системы, использующие магнитные ( или электрические ) поля различного вида в сочетании с координатно-чувствительными детектирующими системами, позволяющими детально изучать сложные спектры ядерных частиц. Можно сказать, что прогресс насих знаний о структуре атомных ядер,о механизмах взаимодействия бомбардирующих частиц с ядрами в значительной степени обусловлен прогрессом в разработке и совершенствовании прецизионных устройств для анализа продуктов ядерных взаимодействий. С этой точки зрения разработка коордкнатно-чувствительных детекторов и создание на их основе высокоразрешающих систем координатной регистрации частиц является актуальной научной задачей, решение которой на разных этапах будет стимулировать развитие новых ядерно-физических методов, исследования структуры и динамики атомных ядер, состава и структуры материалов, планировать постановку новых экспериментов в различных областях исследований (например, в радиационном материаловедении, астрофизике, медикобиологических и других областях).
Целью диссертации является разработка и исследование
координагно-чувствительных пропорциональных камер, как детекторов заряженных частиц для анализирующих устройств высокого разрешения и создания на их базе систем координатной регистрации частиц, реализующих новые методические достижения ядерно-физических экспериментов.
Новизна работы заключается в том, что:
в качестве детектороЕ автором предложены для съема информации о месте и количестве детектируемых частиц разработки координатно-чувствительных пропорциональных камер, в которых для получения координатной информации используют либо резистивность анодных нитей, либо специальные электромагнитные линии задариси. Для регистрации заряженных частиц циклотронных энергий впервые применены автором пропорциональные камеры с катодами, являющимися одновременно электромагнитными линиями задержки;
предложен метод координатно-коррелированного отбора регистрируемых частиц, позволяющий осуществлять эффективную ре-жекцшо сопутствующих фоновых излучении. Суть метода заключается в проведении измерений траектории частицы по двум точкам в координатной камере и отборе в совпадении только тех из них, которые коррелированы по времени и координате. Реализацией этого метода явилось создание автором координатной пропорциональной камеры, в конструкцию которой включены два независимых друг от друга счетчика с электромагнитными линиями задергки- С помощью координатных счетчиков осуществляется измерение траектории частицы и совместно с электронным трактом спектрометра проводится координатный отбор частиц;
предлохен новый метод измерения сечений продуктов ядерных взаимодействий, вызываемых ионами циклотронных энергий -штод суперпозиции спектров.
на базе разработок координатных пропорциональных камер для реализации метода суперпозиции спектров автором создана система координатной регистрации частиц, анализируемых спектрографом Система регистрации совместно с ускорителем и магнитным спектрографом высокого разрашния представляет
собой измерительный комплекс, обеспечивающий проведение экспериментов по многоьйрному анализу сечений ядерных реакций 0к=оСЕо,в,Ех), в частности, по изучению энергетических зависимостей сечений. Систеиа опробована в пучковых измерениях на циклотроне ЙЯФ АН РУз.
Научная и практическая ценность работы:
- физические характеристики разработанных координатно-чув-
ствительнж пропорциональных камер открывают возможности i;x
использования для создания прецизионных систем регистрации
частиц в ядерно-физических экспериментах с ионными пучками
заряхенных частац и в астрофизических исследованиях;
-разработан метод и реализован аппаратный комплекс многомер
ного анализа продуктов взаимодействия ионных пучков средних
энергий с ядерными мишенями.
Автор защищает:
разработку пропорциональных координатно-чувствительных камер (ПІСК), предназначенных для детектирования зарязгенных частиц (протонов, .дейтронов, а-частиц и других), анализируемых спектрометрическими устройствами в ядерно-физических экспериментах ка ускорителях и результаты исследования физических характеристик ПКК со съемом координатной информации с резиставньк нитей и электромагнитных линий задержи;
разработку метода измерения сечений ядерных реакций, вызываемых протонами циклотронных энергий;
результаты работ по создаьию автоматизированной электронной системы координатной регистрации частиц, представленной разргботкой прецизионной электроники в стандарте КАМАК - модулей ЗФСП, 2СО, ЗМ, интерфейса связи ЗШ ХТ/АТ с многоканальным анализатором импульсов;
- разработку метода к устройств, обеспечивающих режекцию
фоновых излучений не менее, чем в 10* раз и позволяющих наб
людать процессы, сечение которых. " 1 мбн/стер, т.е. уровень
регистрации фонового излучения ^ 10"г?см2.
Апробация работы. Основные материалы диссертации представлялись на XXXIV, XXXVI, ХШ1І Всесоюзных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, на V
Всесоюзном семинаре по автоматизации исследований в ядерной физике и смежных областях (г. Ташкент, 1988г.). на VI Всесоюзной школе по автоматизации научных исследований в ядерной физике и астрофизике (г.Ужгород,1980г.), I Республиканской конференции молодых ученых по актуальным вопросам прикладной физики (г.Ташкент, 1987г.), защищены двумя авторскими свидетельствами и опубликованы в 23 научных работах. Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения ( выводов ) и списка литературы из 105 наименований, содержит 151 страницу машинописного текста, е том числе 48 рисунков и двух таблиц.
