Файл: Григоров, Н. Л.pdf

С помощью этих слоев ядерной эмульсии регистрируется цен­ тральная часть каскадного ливня, которая имеет поперечные раз­ меры (под малыми толщинами свинца) в несколько десятков мик­ рон. Таким образом, точность локализации ливня, наблюдаемого в нижней искровой камере, с помощью этих слоев ядерной эмуль­

толщиной 0,5 см. Под каждой четной свинцовой плитой размеща­ лись фотоматериалы: релятивистские ядерные эмульсии типа «БР» и рентгеновские пленки, подвижные и неподвижные (их назначе­ ние будет подробно рассмотрено в § 7).

Каждая секция ионизационного калориметра просматривает­ ся с двух противоположных сторон фотоумножителями, разме­ щенными в вершинах пирамидальных диффузоров. Внутренняя по­ верхность диффузоров выкрашена белой краской с высоким коэф­ фициентом отражения света. Амплитуды импульсов от обоих ФЭУ каждой секции складываются и измеряются амплитудным

анализатором. Кроме того, складываются импульсы от ФЭУ всех секций и тоже измеряются (этот же суммарный сигнал служит и для выработки управляющего сигнала).

Установка работает следующим образом. При выделении в ионизационном калориметре энергии, превышающей заданный порог і?пор, и одновременном срабатывании счетчиков телескопа вырабатывается управляющий сигнал, который запускает ряд систем:

а) запускаются генераторы импульсного напряжения (ГИНы) искровых камер, в результате чего на камеры подается высоко­ вольтный импульс и на фотопленках регистрируется картина прохождения частиц через искровые камеры в момент данного энерговыделения в ионизационном калориметре;

б) запускается система регистрации амплитуд импульсов от всех ФЭУ ионизационного калориметра, т. е. система измерения энергии первичной частицы;

в) запускается система световых меток положения подвижных

Время, затрачиваемое на обнаружение искомого в ядерной эмульсии ливня, определяется площадью, которую микроскописту приходится просмотреть, пока не будет найден ливень, и размерами поля зрения микроскопа, т. е. увеличением, при кото­ ром ведется поиск. Чем плотнее и мощнее ливень, тем с меньшим увеличением его можно искать, тем больше поле зрения и тем ско­ рее будет просмотрена данная площадь фотоэмульсии. Поэтому поиски путей ускорения просмотра эмульсий могут вестись по двум направлениям:!

а) Сокращение площади поиска. Такой путь требует повыше­ ния точности указания местоположения ливня на эмульсионном слое. Однако по техническим причинам эту точность не всегда можно повысить, в особенности при работе с установками пло­ щадью в десятки квадратных метров.

б) Создание детекторов, позволяющих визуально, без опти­ ческих приборов, обнаруживать ливни частиц на фотоматериалах.

В лаборатории космических лучей НИИЯФ разрабатывались оба метода. Первый путь оказался необходимым при изучении характеристик взаимодействия частиц фиксированной энергии в эмульсионной стопке. Он был изложен выше.

Второй метод заключался в использовании сцинтилляций, вызываемых частицами ливня в специальном сцинтилляторе, и ре-

гистрации этих сцинтилляций чувствительной фотопленкой, на­ ходящейся в контакте с сцинтиллятором [37]. Поскольку этот метод обладает более высокой чувствительностью, чем появив­ шиеся позднее специальные рентгеновские пленки, которые ши­ роко применяются для аналогичных целей, нам представляется целесообразным изложить основные результаты, которые были получены сцинтилляционным методом визуальной регистрации ливней.

Спектр излучения большинства люминофоров, используемых в экспериментальной практике для регистрации заряженных час­ тиц, совпадает, как правило, с областью длин волн, наиболее актнничных для светочувствительных материалов (3500—4500 А). Это обстоятельство может быть использовано в целях детектиро­ вания ливней заряженных частиц (в частности, электронно-фотон­ ных ливней, развивающихся в веществах с большим Z) путем не­ посредственного контактного фотографирования сцинтилляций, возбуждаемых потоком ливневых частиц. Такую возможность можно реализовать, если плотность падающих частиц достаточна, чтобы создать поток световой энергии на единицу поверхности

Дальнейшее развитие этой идеи привело к созданию более чувствительных детекторов ливней [38].

Существенное значение в ряде случаев имеет снижение порога детектирования ливней. Применением соответствующих материалов и целесообразной конструкцией удается существенно уменьшить этот порог. В разработанном детекторе используются высокочув­ ствительная рентгеновская пленка (Агфа-Рапид) и вольфраматный экран УФД-2 в качестве люминофора. Двухсторонний чувст­ вительный слой рентгеновской пленки плотно заключается между двумя люминесцирующими экранами. Как показывают измере­ ния, двойной слой этих люминофоров в применении к данному

люминофоре. Сопоставление кривых 2 и 1 совместно с учетом поглощения электронов в веществе экранов позволяет определить величину Л', которая оказывается порядка 160 мкм (толщина люмииесцирующего слоя — порядка 400 мкм).

Если принять в качестве допустимого нижнего предела плот­ ность почернения 0,1 над уровнем фона, то, согласно кривой 2

тора ливней и рентгеновской пленки. С этой целью на рис. 3.8 для сравнения приведена зависимость почернения от плотпости частиц для высокочувствительной рентгеновской пленки «Sakura ./V»

меньше чувствительности, достигаемой с применением вольфраматных экранов, т. е. соответствует энергии первичного у-кванта 7 - Ю 1 1 ^ 101 2 эв. Аналогичная ситуация наблюдается и при ис­ пользовании рентгеновской пленки отечественного производства РТ-6 при детектировании мощных электромагнитных каскадов. Проведенная калибровка пленки РТ-6 естественными ливнями, одновременно регистрируемыми ядерными эмульсиями, показала,

Данная методика была использована на втором космическом корабле-спутнике Земли в приборе ФЭ-2 для регистрации элект­ ронно-фотонных ливней, возникающих в результате ядерного взаимодействия в эмульсионной стопке частиц первичного косми­ ческого пзлучепия с энергией больше 101 2 эв [80].