Файл: Григоров, Н. Л.pdf

вторичных частиц также ограничивает энергию первичной части­

шОооэеээээбээееэ 1959 г. на горе Арагац [53].

изучаемое взаимодействие, расположена над камерой Вильсона. В последующие годы появились аналогичные установки [29], в которых мишень помещалась внутрь камеры Вильсона. В послед­

нем случае имеется возможность однозначно идентифицировать наличие электрического заряда у первичной частицы, регистриро­ вать вторичные частицы, рожденные при взаимодействии первич-

ной частицы в мишени и летящие в заднюю полусферу, точнее измерять углы между вторичными частицами и первичной. Однако такое расположение мишени ухудшает условия измерения импуль­ сов у вторичных частиц, если камера Вильсона находится в маг­ нитном поле.

В установке, изображенной на рис. 3.1, над мишенью из угле­ рода были расположены счетчики Гейгера — Мюллера, соединен­ ные с годоскопом. Они служили для определения природы первич­

ваться с проблемой сопровождения их частицами электронно-фо­ тонных ливней. Эта электронно-фотонная компонента, сопровож­ дающая адроны,. может исказить некоторые параметры взаимодей­ ствия (завысить долю энергии, передаваемой при взаимодействии п°-мезонам, имитировать заряженную первичную частицу, в то время как первичной была нейтральная частица, исказить мно­ жественность генерируемых частиц и т. д.). Поэтому целесообраз­ но поглотить частицы сопровождения достаточно толстым слоем свинца. Однако при этом возникает генерация ливней в свинцовом поглотителе. Такие ливни хорошо наблюдаются (хотя бы системой годоскопических счетчиков) и они могут быть исключены из даль­ нейшей обработки полученной информации. Поэтому в конечном итоге толстый свинцовый фильтр над установкой, при должной системе регистрации ливней под ним, приводит только к уменьше­ нию потока адронов, очищая его от сопровождения электронно-фо­ тонной компонентой.

Счетчики над свинцовым фильтром служат для регистрации воздушного сопровождения.

Для исключения регистрации событий, связанных с широкими атмосферными ливнями, иногда практикуют применение счетчи­ ков, расположенных близ ионизационного калориметра, сигналы от которых включены в систему антисовпадений с основным уп­ равляющим сигналом.

Появление различных типов искровых камер привело к широ­ кому использованию их в физике космических лучей. В ряде слу­ чаев трековые искровые камеры по своим параметрам оказываются способными конкурировать с камерами Вильсона, а простота их изготовления, возможность создания искровых камер больших размеров создает им ряд преимуществ перед камерами Вильсона.

дующем.

1.«Память» у большинства искровых камер непродолжительна,

тП ам ~ Ю - 5 сек. Поэтому для хорошей эффективности регистрации

сминимальной задержкой.

2.Во время срабатывания искровых камер возникает силь­ ная электромагнитная помеха, создающая ложный сигнал на вхо­ дах усилителей, соединенных с ионизационными камерами. В си­ лу того, что Тпам ~ Ю~5 сек, сигнал, управляющий работой ис­ кровой камеры, не может быть задержан на время, большее тП ам»

т.е. электромагнитные помехи возникают через ~ 10"6 сек после прохождения частиц через ионпзацпопный калориметр.

Указанные сложности в различных работах обходятся двумя путями.

Либо создаются условия, удлиняющие «память» искровых камер до ~ Ю - 4 сек. При такой долгой «памяти» возможно при­ менение ионизационного калориметра с ионизационными камера­ ми в качестве детекторов ионизации. При этом могут быть разде­ лены во времени измерения амплитуд импульсов от ионизационных камер (до подачи высоковольтного импульса на искровые камеры) и момент возникновения помех.

Либо применяются ионизационные калориметры со сцпитилляцпонными детекторами ионизации. В этом случае задержка управ­ ляющего сигнала может быть уменьшена до ^ Ю - 8 сек — времени высвечивания пластических сцинтилляторов. При использовании быстродействующих детекторов ионизации не всегда удобно про­ водить измерения амплитуд импульсов от детекторов ионизации до срабатывания искровых камер. В таких случаях приходится принимать специальные меры для подавления помех.

Мы рассмотрим одну из эффективных мер подавления помех, которая была применена в установке, предназначенной для ра­ боты с большой эмульсионной стопкой (рис. 3.2). Она была раз­ работана и построена в 1966 г. [30]. В дальнейшем подобные ус­ тановки с некоторыми конструктивными вариациями применялись как в нашей лаборатории [41], так и за рубежом [43] для аналогич­ ных исследований.

Для защиты от помех, связанных с работой искровой камеры, искровая камера со всех сторон (вместе с системой фотографиро­

добиться и с экраном из алюминия толщиной -~ 1 мм). Источник питания, от которого питался генератор высоковольтных им­ пульсов (ГИН), и все обслуживающие его схемы, размещенные рядом с искровой камерой, были помещены в экранированный красной медью ящик. Ток от источника питания подавался по экранированному кабелю. Целесообразно в цепи питания ставить высокочастотные фильтры.

Эти два мероприятия радикально снижают уровень помех, при одном условии: из-под экрана, под которым находится искро­ вая камера и все элементы, соединенные с ГИНом, не должны

К настоящему времени метод ионизационного калориметра, соединенного с искровыми камерами, получил распространение. Построен ряд установок, работающих на горах. В некоторых из них используется ионизационный калориметр с ионизационными камерами [31], в некоторых — со сцинтилляторами [7].

Мы рассмотрим методы объединения неуправляемых детекторов для визуального наблюдения частиц с ионизационным калоримет­

сказано ниже относительно ядерных фотоэмульсий, может быть перенесено без принципиальных изменений на любой неуправляе­ мый детектор частиц.

Для того чтобы ядерные фотоэмульсии можно было объеди­ нить с ионизационным калориметром, необходимо прежде всего найти эффективный способ объединения их с каким-то управляе­ мым детектором, с помощью которого можно было бы определять координаты интересующего нас события в эмульсионном материа­ ле. Затем, объединив этот управляемый детектор с ионизационным калориметром, мы решим поставленную задачу. В ряде случаев сам ионизационный калориметр может выполнять функции де­

ции разных типов ливней с помощью ядерной фотоэмульсин. Регистрация ливней частиц методом контролируемых ядерных фотоэмульсий была разработана применительно к электронно-фо­ тонным каскадам высокой энергии и применительно к ливням, рождаемым в больших объемах ядерной фотоэмульсии. Эти типы ливней различаются прежде всего своей плотностью и числом частиц. В связи с этими особенностями используются различные управляемые детекторы для определения координат и направле­

ния ливней, регистрируемых фотоэмульсиями.

В свое время авторы предположили, что при регистрации электронно-фотонных каскадов высокой энергии с помощью ядер­ ных эмульсий в качестве управляемого детектора, указывающего координаты ливня в ядерной эмульсии, могут быть ионизацион­ ные камеры, образующие координатную систему [28]. В самом деле, если интересоваться ливнями, развившимися в свинце и со­