RU1806386C - Method of recording charged particle tracks - Google Patents
Method of recording charged particle tracksInfo
- Publication number
- RU1806386C RU1806386C SU915012793A SU5012793A RU1806386C RU 1806386 C RU1806386 C RU 1806386C SU 915012793 A SU915012793 A SU 915012793A SU 5012793 A SU5012793 A SU 5012793A RU 1806386 C RU1806386 C RU 1806386C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- tracks
- sensitive layer
- charged particles
- gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 title abstract description 21
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 19
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 6
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Substances C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000005433 particle physics related processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: трекова техника регистрации зар женных частиц. Сущность изобретени : предложен способ регистрации треков зар женных частиц с помощью кон- денсационной камеры, заполненной смесью газа и пара и слоем рабочей жидкости на дне, основанный на создании в камере благодар разности температур между дном и крышкой зоны образовани треков зар женных частиц - чувствительного сло ( и наблюдении треков в процессе регистрации . Дл увеличени величины чувствительного сло в объеме камеры понижают давление путем быстрого расширени смеси газа и пара, в результате чего происходит охлаждение смеси и увеличение пересыще- ни по всему объему камеры. 12 з.п. ф-лы.Usage: track technique for detecting charged particles. The inventive method of recording tracks of charged particles using a condensation chamber filled with a mixture of gas and steam and a layer of working fluid at the bottom, based on the creation in the chamber due to the temperature difference between the bottom and the cover of the zone of formation of tracks of charged particles is a sensitive layer (and observing tracks during the registration process. To increase the sensitive layer in the chamber volume, the pressure is reduced by rapidly expanding the gas-vapor mixture, as a result of which cooling mixtures and an increase in supersaturation throughout the chamber volume 12 zp f-crystals.
Description
Изобретение относитс к области дерной физики и техники, а именно к методам регистрации дерных излучений и может быть использовано при создании трековых детекторов зар женных частиц дл исследований в области дерной физики, физики элементарных частиц, дл контрол радиоактивности окружающей среды, а также дл создани приборов, используемых в качестве учебных пособий по курсу физики в средней школе и вузах.The invention relates to the field of nuclear physics and technology, in particular to methods for detecting nuclear radiation and can be used to create track detectors of charged particles for research in the field of nuclear physics, elementary particle physics, to control the radioactivity of the environment, and also to create devices used as textbooks on the course of physics in high school and universities.
Цель изобретени - создание способа .получени устойчивого пересыщени в объеме сосуда, путем создани по стенкам сосуда по направлению сверху вниз нелинейного градиента температуры и последующего расширени смеси газа и пара, привод щего к понижению температуры.The purpose of the invention is to provide a method for producing stable supersaturation in the volume of a vessel by creating a non-linear temperature gradient along the walls of the vessel in a downward direction and then expanding the gas-vapor mixture, resulting in a decrease in temperature.
.Цель достигаетс тем, что в замкнутом сосуде, заполненном смесью газа, создают поток пара от нагреваемой поверхности к охлаждаемой, согласно изобретению по. The goal is achieved in that in a closed vessel filled with a gas mixture, a steam flow is generated from the heated surface to the cooled, according to the invention according to
стенкам сосуда устанавливают нелинейный по направлению сверху вниз градиент температуры и производ т расширение смеси газа и пара.a non-linear temperature gradient is established to the walls of the vessel and the mixture of gas and steam expands.
В атмосферном воздухе и воздухе рабочих помещений радон всегда находитс вместе со своими дочерними продуктами. С целью раздельной регистрации треков частиц , образующихс при распаде дочерних продуктов радона, содержащихс в воздухе, смещают продукты распада в чувствительный слой благодар конвекции и уменьшают врем нахождени продуктов распада радона в чувствительном слое за счет увеличени градиента температуры и скорости конвекции до величины, меньшей времени жизни RaA.In atmospheric and work air, radon is always with its daughter products. In order to separately record the tracks of particles resulting from the decay of radon daughter products contained in air, the decay products are displaced into the sensitive layer due to convection and the residence time of the decay products of radon in the sensitive layer is reduced by increasing the temperature gradient and convection velocity to a value less than the lifetime RaA.
Радиоактивные продукты вл ютс центрами конденсации, поэтому в чувствительном слое на них растут капли и падают на дно камеры. С целью регистрации радиоактивных продуктов, осажденных из воздуха,Radioactive products are centers of condensation; therefore, in the sensitive layer, droplets grow on them and fall to the bottom of the chamber. In order to register radioactive products deposited from the air,
0000
оabout
ыs
соwith
регистрируют альфа-частицы с помощью ППД, помещенного на дне камеры. При этом регистрируют также световые вспышки благодар рассе нию света треками. Регистраци электрических и световых импульсов позвол ет осуществл ть спектрометрию альфа-частиц и раздельную регистрацию радона и его дочерних продуктов.alpha particles are recorded using a PDP placed at the bottom of the chamber. In this case, light flashes are also recorded due to the scattering of light by tracks. The registration of electrical and light pulses allows the spectrometry of alpha particles and the separate registration of radon and its daughter products.
В р де случаев желательно осуществл ть способ создани пересыщени в бытовых услови х, когда использование дополнительного охлаждени с помощью специальных реагентов или устройств затруднительно . Предлагаемый способ позвол ет создать устойчивое пересыщение при установлении температуры охлаждаемой поверхности (за счет охлаждени окружающей средой согласно п.6 формулы изобретени ) выше температуры окружающей среды. При этом следует использовать смесь двух взаимно раствор ющихс жидкостей с различающимис температурами кипени (например , вода и глицерин, вода и гликоль, нитрабензол - бензол) согласно п.З формулы изобретени .In a number of cases, it is desirable to carry out a method of creating a supersaturation in domestic conditions, when the use of additional cooling using special reagents or devices is difficult. The proposed method allows to create a stable supersaturation when setting the temperature of the surface to be cooled (due to cooling by the environment according to claim 6) above the ambient temperature. In this case, a mixture of two mutually soluble liquids with different boiling points (e.g., water and glycerin, water and glycol, nitrabenzene-benzene) should be used according to claim 3 of the claims.
Весьма актуальной вл етс задача спектрометрии газообразных радиоактивных продуктов , имеющих электроотрицательные примеси. С этой целью треки, образовавшиес в газе, следует смеща ть электрическим полем в чувствительный слой и с помощью ФЭУ (или ППД) измер ть интенсивность рассе нного треками света. Так как интенсивность рассе нного капл ми света пропорциональна числу капель, сигнал на выходе ФЭУ будет пропорционален энергии зар женной частицы. Дл осуществлени способа необходимо дополнительно к независимому признаку по за вл емому способу с целью спектрометрии радиоактивных газов регистрировать свет, рассе нный капл ми, ФЭУ.Very urgent is the task of spectrometry of gaseous radioactive products having electronegative impurities. To this end, the tracks formed in the gas should be displaced by the electric field into the sensitive layer and, using a PMT (or PDD), measure the intensity of the light scattered by the tracks. Since the intensity of the light scattered by the droplets is proportional to the number of droplets, the signal at the output of the PMT will be proportional to the energy of the charged particle. In order to carry out the method, it is necessary, in addition to the independent feature of the claimed method, to record the light scattered by the droplets of the PMT in order to spectrometry the radioactive gases.
С целью упрощени осуществлени способа по независимому признаку между центральной частью дна и ее периферией поддерживают градиент температуры (п.2 формулы изобретени ). Это приводит к тому, что в объеме камеры увеличиваетс скорость переноса пара от нагреваемой поверхности к охлаждаемой. За счет переноса пара от периферии к центру создаетс необходимое дл регистрации треков зар женных частиц пересыщение в чувствительном слое.In order to simplify the implementation of the method according to an independent feature, a temperature gradient is maintained between the central part of the bottom and its periphery (claim 2). As a result, the rate of vapor transfer from the heated surface to the cooled is increased in the chamber volume. By transferring vapor from the periphery to the center, the supersaturation necessary for recording tracks of charged particles is created in the sensitive layer.
Толщина чувствительного сло в зависимости от задаваемого вертикального градиента температуры по стенкам камеры измен етс от нескольких мм при резко нелинейном градиенте температуры до нескольких см. Однако, чем больше толщина чувствительного сло тем менее устойчивThe thickness of the sensitive layer, depending on the specified vertical temperature gradient along the chamber walls, varies from several mm with a sharply non-linear temperature gradient to several cm. However, the larger the thickness of the sensitive layer, the less stable
режим работы. Предполагаемое изобретение позвол ет увеличить толщину чувствительного сло в конденсационной камере практически до полного объема камеры. Этоmode of operation. The alleged invention allows to increase the thickness of the sensitive layer in the condensation chamber to almost the full volume of the chamber. it
достигаетс путем понижени давлени в камере благодар расширению в заданный момент времени смеси газа и пара, В результате расширени (практически - адиабатического ) температура смеси газа и параis achieved by lowering the pressure in the chamber due to the expansion of the gas-vapor mixture at a given point in time. As a result of the expansion of the (practically adiabatic) temperature of the gas-vapor mixture
0 понижаетс . Пар становитс пересыщенным по всему объему камеры, поэтому регистраци треков также осуществл етс во всем объеме.0 goes down. Steam becomes supersaturated over the entire volume of the camera, so tracks are also recorded in full.
Экспериментально установлено, чтоIt has been experimentally established that
5 предлагаемый способ позвол ет увеличить высоту чувствительного сло до полной высоты камеры в конденсационной камере любого типа: как с охлаждаемым дном и нагреваемой крышкой, так и в каме0 ре с нагреваемым дном и охлаждаемой крышкой.5, the proposed method allows increasing the height of the sensitive layer to the full height of the chamber in a condensation chamber of any type: both with a cooled bottom and a heated lid, and in a chamber with a heated bottom and a cooled lid.
Предлагаемый способ позвол ет получать устойчивый режим работы камеры, потому , что объем конденсационной камерыThe proposed method allows to obtain a stable mode of operation of the camera, because the volume of the condensation chamber
5 очищаетс от центров конденсации содержащихс в газе. Это особенно важно в тех случа х, когда камера заполн етс атмосферным воздухом или не герметична. Люба конденсационна камера самоочищаетс от5 is cleaned of the condensation centers contained in the gas. This is especially important in cases where the chamber is filled with atmospheric air or is not sealed. Any condensation chamber is self-cleaning.
0 центров конденсации, и это позвол ет осуществить предлагаемый способ регистрации треков зар женных частиц.0 centers of condensation, and this allows the proposed method for recording tracks of charged particles.
Увеличепние скорости движени в объеме камеры способствует быстрейшемуIncreased speed in the chamber contributes to the fastest
5 очищению объема камеры от центров конденсации . Предложенное в п.2 формулы изобретени , создание горизонтального градиента температуры между центральной частью дна и его периферии увеличивает5 purification of the chamber volume from the centers of condensation. Proposed in claim 2 of the claims, the creation of a horizontal temperature gradient between the central part of the bottom and its periphery increases
0 скорость конвекции и, следовательно, ускор ет процесс самоочищени объема камеры от центров конденсации. Это в свою очередь увеличивает стабильность чувствительного сло . Аналогично вли ние0 convection speed and, therefore, accelerates the process of self-cleaning the chamber volume from condensation centers. This in turn increases the stability of the sensitive layer. Similar effect
5 нелинейности вертикального температурного градиента по стенкам камеры. Если температурный градиент возрастает по направлению сверху вниз, то смесь газа и пара вблизи стен будет перемещатьс снизу5 nonlinearities of the vertical temperature gradient along the walls of the chamber. If the temperature gradient increases from top to bottom, the mixture of gas and steam near the walls will move from below
0 вверх, а в основном объеме сверху вниз. Чем больше нелинейность температуры, тем интенсивнее это движение. Если температурный градиент возрастает по направлению снизу вверх, то, наоборот, смесь газа и0 up, and in the main volume from top to bottom. The greater the non-linearity of temperature, the more intense this movement. If the temperature gradient increases from the bottom up, then, on the contrary, the mixture of gas and
5 пара вблизи стен будет двигатьс вниз, а в основном объеме снизу вверх. Как в первом, так и во втором случае увеличение нелинейности , температурного градиента приводит . к более быстрому убиранию из объема камеры центров конденсации и увеличению стабильности чувствительного сло по п.4 формулы изобретени .5, the pair near the walls will move down, and in the main volume, from the bottom up. Both in the first and in the second case, an increase in the nonlinearity of the temperature gradient results. to more quickly remove condensation centers from the chamber volume and increase the stability of the sensitive layer according to claim 4.
Согласно теории люба жидкость может быть использована в конденсационной камере потому, что пары жидкости конденсируют- с на ионах при меньшем пересыщении чем на незар женных центрах. Поэтому регистраци треков зар женных частиц возможна в парах любой жидкости. Наибольший интерес , естественно, представл ют жидкости наименее вредные. Поэтому в качестве рабочих жидкостей в конденсационных камерах обычно примен ют воду, спирты и их смеси. Дл расширени диапазона рабочих температур примен ют жидкости с сущест- венно различающимис температурами кипени . Наиболее пригодные жидкости приведены в п.З формулы изобретени .According to the theory, any liquid can be used in a condensation chamber because liquid vapors condense with ions with less supersaturation than with uncharged centers. Therefore, the registration of tracks of charged particles is possible in the vapor of any liquid. Of course, the least harmful liquids are of the greatest interest. Therefore, water, alcohols and mixtures thereof are usually used as working fluids in condensation chambers. To expand the operating temperature range, liquids with substantially different boiling points are used. The most suitable liquids are given in claim 3 of the claims.
Электрическое поле смещает ионы, образующиес в объеме камеры к электродам. Это позвол ет осуществл ть раздельную регистрацию положительных и отрицательных ионов. По рассто нию между колонками капель, образованных ионами различных знаков, можно определ ть момент времени образовани трека зар женной частицы. Электрическое поле очищает объем камеры от зар женных центров конденсации, и в том числе от продуктов распада радона (RaA). Использование электрического пол в объеме камеры существенно расшир ет возможности способа, как указано в п.5 формулы изобретени .An electric field shifts the ions generated in the chamber volume toward the electrodes. This allows separate registration of positive and negative ions. From the distance between the columns of droplets formed by ions of different signs, it is possible to determine the instant of formation of a track of a charged particle. An electric field cleans the chamber volume from charged centers of condensation, including radon decay products (RaA). The use of an electric field in the chamber volume greatly expands the capabilities of the method, as indicated in claim 5.
Экспериментально установлено, что за вл емый способ позвол ет получать изо- бражени .объектов в рентгеновских лучах. В качестве примера рассмотрим эксперименту котором было получено изображение плазмы, сжатой лазерными пучками сферической оболочечной мишени. Короткий им- пульс рентгеновского излучени плазмы с помощью камеры обскуры проэктировалс на поверхность эмиттера, помещенного в объеме камеры. Благодар фотоэффекту электроны с поверхности эмиттера попада- ли в объем камеры и после расширени регистрировались треки электронов. Треки фотографировалоись и по их пространственному и энергетическому распределению восстановили изображение гор чей плаз- мы, причем измер лось и энергетическое распределение электронов. Эмиттером может служить дно, крышка или как указано в п. 10-12 формулы изобретени , введенное в камеру вещество или стенки камеры.It has been experimentally established that the claimed method makes it possible to obtain images of objects in X-rays. As an example, we consider an experiment in which an image of a plasma compressed by laser beams of a spherical shell target was obtained. A short pulse of x-ray plasma from a pinhole camera was projected onto the surface of an emitter placed in the chamber volume. Due to the photoelectric effect, electrons from the emitter surface entered the chamber volume and after expansion, electron tracks were recorded. The tracks were photographed and their spatial and energy distribution restored the image of the hot plasma, and the energy distribution of electrons was also measured. The emitter may be a bottom, a lid or, as indicated in claims 10-12, a substance or chamber walls introduced into the chamber.
Очень большой интерес представл ет спЬсоб получени увеличенного изображени с помощью эмиттера, имеющего малый радиус кривизны г. При олучении эмиттера излучением, вызывающим внешний фотоэффект , электроны,выход щие из его поверхности в объем камеры, проецируют электрическим полем в чувствительный слой,It is of great interest to obtain an enlarged image using an emitter having a small radius of curvature r. When the emitter is irradiated with radiation that causes an external photoelectric effect, the electrons coming from its surface into the chamber volume are projected by an electric field into the sensitive layer.
причем в чувствительном слое регистрируРmoreover, in the sensitive layer
етс изображение, увеличенное в - раз, гдеthere is an image enlarged by a factor where
R радиус дна камеры. При малых радиусах кривизны эмиттера увеличение может достигать 10 раз. При равномерном облучении эмиттера ультрафиолетовым светом можно получать увеличенное изображение , вы вл ющее пространственное распределение работы выхода поверхности эмиттера.R is the radius of the bottom of the chamber. With small radii of curvature of the emitter, the increase can reach 10 times. When the emitter is uniformly irradiated with ultraviolet light, an enlarged image can be obtained that reveals the spatial distribution of the work function of the emitter surface.
Экспериментально показано, что в объем камеры можно вводить, без нарушени ее работы различные радиоактивные препараты и в том числе пробы грунта, пищевых продуктов, различных жидкостей. Дл того, чтобы предотвратить конденсацию паров рабочей жидкости на поверхности проб, нагреваема поверхность (дно или крышка в зависимости от. типа конденсационной камеры ) поддерживаетс при температуре выше температуры ее конденсации, а пробу размещают вне чувствительного сло , как за влено в п.13 формулы изобретени .It has been experimentally shown that various radioactive preparations, including soil samples, food products, and various liquids, can be introduced into the chamber without disturbing its operation. In order to prevent condensation of the working fluid vapor on the surface of the samples, the heated surface (bottom or cover, depending on the type of condensation chamber) is maintained at a temperature above its condensation temperature, and the sample is placed outside the sensitive layer, as stated in paragraph 13 of the formula inventions.
Предлагаемый способ реализован следующим образом. В сосуде, ограниченном стекл нными стенками, стекл нной крышкой и металлическим дном, заполненным смесью газа и пара с помощью нагревателей , размещенных в крышке и стенках сосуда и охладител ,создают возрастающий по направлению сверху вниз градиент температуры . Вследствие этого, в объеме сосуда возникает движение газа, который увлекает пары спирта с периферии дна сосуда в верхние сечени . Смесь газа и пара в основном объеме при задании градиента температуры движетс сверху вниз. Попада в область -вблизи охлаждаемого дна, пары жидкости охлаждаютс , в результате чего возникает пересыщение, достаточное дл регистрации треков зар женных частиц. Треки освещают осветителем и регистрируют через стекл нную крышку сосуда. Охлаждение дна осуществл етс непосредственно путем теплообмена с окружающей средой, так как температура дна выше температуры окружающей среды. В заданный момент времени путем расширени смеси газа и пара создают пересыщение и регистрируют треки зар женных частиц во всем объеме, Расширение создают резко отпуска предварительно сжатую резиновую грушу, котора сообщаетс через трубку с объемом камеры.The proposed method is implemented as follows. In a vessel bounded by glass walls, a glass lid and a metal bottom filled with a mixture of gas and steam with the help of heaters placed in the lid and the walls of the vessel and cooler, a temperature gradient increases from top to bottom. As a result of this, a gas movement occurs in the volume of the vessel, which carries alcohol vapor from the periphery of the bottom of the vessel to the upper sections. The mixture of gas and steam in the main volume moves from top to bottom when setting the temperature gradient. Once in the vicinity of the cooled bottom, the liquid vapor is cooled, resulting in a supersaturation sufficient to record tracks of charged particles. The tracks are illuminated with a illuminator and recorded through the glass lid of the vessel. The bottom is cooled directly by heat exchange with the environment, since the bottom temperature is higher than the ambient temperature. At a given point in time, by expanding the gas-vapor mixture, supersaturation is created and tracks of charged particles in the entire volume are recorded. Expansion creates a sharply tempered pre-compressed rubber bulb that communicates through the tube to the chamber volume.
Таким образом, только выполнение независимого пункта изобретени позвол етThus, only the implementation of the independent claim allows
достичь целей, перечисленных в зависимых пунктах. Актуальность поставленных целей определ етс возрастающим вли нием радиоактивности (естественной и искусственной ) на различные стороны жизни. Формула изоб тени achieve the goals listed in the dependent clauses. The relevance of the goals is determined by the increasing influence of radioactivity (natural and artificial) on various aspects of life. Shadow formula
1. Способ регистрации треков зар женных частиц с помощью конденсационной камеры, заполненной смесью газа и пара и слоем рабочей жидкости на дне, основанный на создании в камере зоны образовани треков зар женных частиц - чувствительного сло и наблюдени треков в ходе регистрации , отличающийс тем, что, с целью увеличени величины чувствительного сло в объеме камеры, в заданный момент времени понижают давление путем быстрого расширени смеси газа и пара,1. A method for recording tracks of charged particles using a condensation chamber filled with a mixture of gas and steam and a layer of working fluid at the bottom, based on creating in the camera a zone for forming tracks of charged particles — a sensitive layer and observing tracks during registration, characterized in that , in order to increase the value of the sensitive layer in the chamber volume, the pressure is reduced at a given point in time by rapidly expanding the gas-vapor mixture,
2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью увеличени стабильности чувствительного сло , между центральной частью дна и его периферией создают градиент температуры.2. The method according to claim 1, with the aim of creating a temperature gradient between the central part of the bottom and its periphery in order to increase the stability of the sensitive layer.
3. Способ по пп. 1 и2,отличающий- с тем, что, с целью расширени рабочих температур, в качестве рабочей жидкости используют жидкости и смеси жидкостей с различными температурами кипени из р да: ацетон, метиловый спирт, этиловый спирт, бензол, вода, бутиловый спирт, изо- бутиловый спирт, изоамиловый спирт, пиридин , анилин, нитробензол, этилен, гликоль, глицерин, парафин, нафталин, этиловый эфир, ртуть, винилхлорйд.3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that, in order to expand the operating temperature, liquids and mixtures of liquids with different boiling points from the series are used as the working fluid: acetone, methyl alcohol, ethyl alcohol, benzene, water, butyl alcohol, iso- butyl alcohol, isoamyl alcohol, pyridine, aniline, nitrobenzene, ethylene, glycol, glycerin, paraffin, naphthalene, ethyl ether, mercury, vinyl chloride.
4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й- с тем, что, с целью увеличени стабильности чувствительного сло , по стенкам камеры создают нелинейно измен ющийс вертикальный градиент температуры.4. The method according to PP. 1-3, the reason being that, in order to increase the stability of the sensitive layer, a non-linearly varying vertical temperature gradient is created along the walls of the chamber.
5. Способ по пп. 1-4, отличающий- с тем, что, с целью улучшени эксплуатационных характеристик, в обьеме камеры создают электрическое поле.5. The method according to PP. 1-4, characterized in that, in order to improve operational characteristics, an electric field is created in the chamber volume.
6. Способ по пп. 1-5, отличающий- с тем, что, с целью осуществлени регистрации треков зар женных частиц в бытовых услови х, охлаждение камеры осуществл ют окружающей средой.6. The method according to PP. 1-5, characterized in that, in order to carry out registration of tracks of charged particles under domestic conditions, the chamber is cooled by the environment.
7, Способ по пп. 1-6, отличающий- с тем, что, с целью раздельной регистрации треков частиц, образующихс при распаде дочерних продуктов радона,7, The method according to paragraphs. 1-6, characterized in that, for the purpose of separate registration of tracks of particles formed during the decay of daughter products of radon,
содержащихс в воздухе, уменьшают врем их нахождени в чувствительном слое за счет увеличени градиента температуры и скорости конвекции до величины меньшей времени жизни RaA.contained in air reduces the time spent in the sensitive layer by increasing the temperature gradient and convection speed to a value shorter than the RaA lifetime.
8. Способно пп. 1-7, отл ича ющий- с тем, что, с целью регистрации радиоактивных продуктов, осажденных из воздуха, регистрируют электрические импульсы от альфа-частиц с помощью ППД, помещенного на дне камеры.8. Capable 1-7, whereby, for the purpose of detecting radioactive products deposited from air, electrical impulses from alpha particles are recorded using an SPD placed at the bottom of the chamber.
9. Способ по пп. 1-81 отличающий- с тем, что, с целью спектрометрии зар женных частиц, треки регистрируют с помощью ППД, размещенного на дне камеры, по электрическим и световым импульсам на его выходе.9. The method according to PP. 1-81, characterized in that, for the purpose of spectrometry of charged particles, the tracks are recorded with the help of an SPD located at the bottom of the chamber by electric and light pulses at its output.
10. Способ по пп. 1-9, отличающий- с тем, что, с целью получени изображени в рентгеновских лучах, облучают стенку ка- меры коротким импульсом рентгеновского излучени и регистрируют треки, образованные электродами, эмитированными с поверхности. 11 . Способ по пп. 1-10, от л ича ющи й- с тем, что, с целью регистрации изображени излучающего объекта, в объем камеры выше чувствительного сло помещают эмиттер из заранее выбранного вещества и между эмиттером и дном камеры создают электрическое поле.10. The method according to PP. 1-9, characterized in that, in order to obtain an X-ray image, the camera wall is irradiated with a short X-ray pulse and tracks formed by electrodes emitted from the surface are recorded. eleven . The method according to PP. 1-10, in that, in order to register an image of a radiating object, an emitter from a pre-selected substance is placed in the chamber above the sensitive layer and an electric field is created between the emitter and the bottom of the chamber.
12. Способ по пп. 1-11, отличающий- с тем, что, с целью увеличени изображени излучающего объекта, радиус г кривизны эмиттера выбирают из соотношени R/r 10-Ю7, где R - характерный размер дна камеры.12. The method according to PP. 1-11, characterized in that, in order to enlarge the image of the emitting object, the emitter curvature radius r is selected from the ratio R / r 10 -107, where R is the characteristic size of the bottom of the chamber.
13. Способ по пп. 1-12,отл ича ю щи й- с тем, что, с целью измерени радиоактивности различных материалов, нагреваемую поверхность в катере поддерживают при температуре выше температуры конденсации рабочей жидкости и пробу размещают вне чувствительного сло .13. The method according to PP. 1-12, in that, in order to measure the radioactivity of various materials, the heated surface in the boat is maintained at a temperature above the condensation temperature of the working fluid and the sample is placed outside the sensitive layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU915012793A RU1806386C (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Method of recording charged particle tracks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU915012793A RU1806386C (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Method of recording charged particle tracks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1806386C true RU1806386C (en) | 1993-03-30 |
Family
ID=21589641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU915012793A RU1806386C (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Method of recording charged particle tracks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1806386C (en) |
-
1991
- 1991-11-25 RU SU915012793A patent/RU1806386C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вильсон Дж. Камера Вильсона, М.: ИЛ, 1954, с. 57. Авторское свидетельство СССР № 100754, кл. G 01 Т 5/00, 1952. Лепидевский В,К. Диффузионна камера. Успехи физических наук, 1958, т. 66, с. 111-129. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mamyrin et al. | Helium isotopes in nature | |
| Murray | Use of Li6I (Eu) as a scintillation detector and spectrometer for fast neutrons | |
| Hagstrum | Electron Ejection from Ta by He+, He++, and He 2+ | |
| Badertscher et al. | ArDM: first results from underground commissioning | |
| Benetti et al. | A simple and effective purifier for liquid xenon | |
| Peyser et al. | Measurement of radiation-driven shock-induced mixing from nonlinear initial perturbations | |
| Schmitt et al. | A flexible 4π neutron detector for in-beam studies: the Texas A&M neutron ball | |
| Rutherford et al. | A comparative study of the radioactivity of radium and thorium | |
| US3373279A (en) | Europium activated strontium iodide scintillators | |
| RU1806386C (en) | Method of recording charged particle tracks | |
| Kosvintsev et al. | Measurement of neutron lifetime through storage of ultracold neutrons | |
| JPH09511336A (en) | Apparatus and method for measuring tritium by gas scintillation | |
| Grapengiesser et al. | Use of Thermochromatography for Rapid Chemical Separations: Part I. Application to Steady State Separation of Fission Product isobars Obtained with an Isotope Separator On-line a Reactor | |
| Glaser | The bubble chamber | |
| RU1831690C (en) | Detection process of charged particles | |
| Hughes | Photo-electricity | |
| Malamud et al. | Quantum efficiency and radiation resistance of bulk and porous CsI photocathodes in vacuum and methane | |
| Parsons et al. | High pressure gas scintillation drift chambers with wave shifter fiber readout | |
| Gaelens et al. | Development of radioactive ion beams of light elements at ARENAS3 | |
| US2899557A (en) | Apparatus for producing shadowgraphs | |
| RU2017171C1 (en) | Method of observing tracks of charged particles | |
| Tremmel et al. | Gas electron diffraction experiment | |
| Giomataris et al. | A ring-imaging detector with liquid and solid radiators using a multistep parallel-plate avalanche chamber at atmospheric pressure with optical readout | |
| Boyle | Measurements of impurity concentrations and transport in the Lithium Tokamak Experiment | |
| RU2084001C1 (en) | Method of recording of tracks of charged particles and device for its realization |