Физика элементарных частиц и атомного ядра. Том 17 - Боголюбов Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
усилителей должна превышать чувствительность анодных приблизительно в 30
раз. Приведенные зависимости получены с помощью источника 55Fe, конверсия
квантов происходила в основном вблизи катода Кг. Из-за эффекта угловой
локализации лавин у анодных проволок [36, 38] наблюдается некоторая
разница в считываемых сигналах с катодов Кх и Кг.
МЕТОДИКА ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ КООРДИНАТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ Ю47
Эффективность. При определенной чувствительности усилителей эффективность
МПК определяется видом газового наполнения, приложенным напряжением U и
геометрическими параметрами детектора. Известен широкий набор газовых
смесей, обеспечивающих эффективность регистрации заряженного излучения,
близкую к 100 %. При отсутствии специальных требований, как, например,
предельно высокое временное разрешение или газовое усиление, большая
эффективная плотность газа - наполнителя детектора, наиболее удобны
промышленные двухкомпонентные смеси Аг с 20-30 % СН4 или
Рис. 16. Зависимость напряжения от шага намотки анода для МПК с различным
межэлектродным расстоянием I для различного диаметра анодных проволок
С02. При продуве камер в газовую смесь вводится несколько процентов паров
спирта, что увеличивает плато эффективности приблизительно на 40 % [39].
Молекулы спирта препятствуют фотоэффекту на катодах и образованию
вторичных электронов при подходе положительных ионов к катоду. В ряде
случаев, особенно для МПК больших размеров, при изготовлении которых
трудно обеспечить необходимые точности, целесообразно применять смеси с
электроотрицательными добавками, например так называемую "магическую"
смесь: аргон, изобутан (23 %), фреон-13В1 (0,2 %), метилаль (4 %) [40]. В
этих смесях достигаются высокие коэффициенты газового усиления,
отсутствуют самопроизвольные искровые разряды, что позволяет получать
плато эффективности достаточной величины. Для МПК с шагом s = 1 мм была
предложена газовая смесь аргона с С3Н802 (14 %) и С02 (50 %), которая
обеспечила их высокоэффективную стабильную работу [41].
Изменение напряжения, при котором напряженность поля на поверхности
анодных проволок различного диаметра имеет постоянное значение, в
зависимости от шага их намотки показано на рис. 16. Отмечено напряжение,
при котором наступает пробой промежутка
1048 ПЕШЕХОНОВ в. д.
в соответствии с условием Ретера [26]: аI = 20. Уменьшение диаметра
анодных проволок понижает требуемые значения напряжения, появляется
возможность получения более высокого газового усиления. Однако
электростатические проблемы ограничивают применение проволок малого
диаметра [42]. С уменьшением межэлектродного расстояния возможности МПК
несколько ухудшаются, при изменении I от 8 до 4 мм минимально допустимое
значение s для проволок определенного диаметра возрастает, например, на
20 %. Заметим, что изменение диаметра анодных проволок на 1 % меняет
коэффициент газового усиления на 10-15 % [43].
Временное разрешение МПК определяется как полная ширина на полувысоте
кривой задержанных совпадений между сигналами с камеры и разрешающим
сигналом на регистрирующей электронной аппаратуре. Величина его
определяется как длительностью разрешающего сигнала, так и шириной
временного распределения сигналов с МПК. При регистрации заряженного
излучения с эффективностью
99 % временное разрешение обычно не хуже 40-50 не. Полная ширина
временного спектра на полувысоте (ШПВ) распределения сигналов с МПК и на
уровне, в пределах которого находится 99 % событий, для смесей Аг с С02
равна 10 и 30 не соответственно [44, 45]. Для смеси Аг с изобутаном эти
времена увеличиваются до 12 и 50 не. Наиболее высокое разрешение
наблюдается для смесей на основе неона, так, для Ne с 20 % С02, 8 % Аг и
3,5 % С2Н5ОН эти значения равны 8 и 23 не соответственно [46].
При аналоговом съеме информации с помощью линий задержки (ЛЗ) в ряде
случаев следует различать временное разрешение камеры для анодных и
катодных сигналов. Если временное разрешение по" анодным сигналам обычно
около 50 не, то временное разрешение по катодным сигналам и мертвое время
(тм " тnL) детектора совпадают, где тп - погонная задержка линий, a L -
линейный размер детектора. Действительно, при регистрации двух
одновременных или разделенных на интервал времени, меньший чем тм,
событий неопределенность в определении координат каждой частицы
неустранима. Временное разрешение МПК с аналоговым считыванием обычно 0,5
- 1 мкс. Высокое временное разрешение детекторов по анодным сигналам
используется для исключения фоновых событий анализом совпадения их с
быстрыми мониторными сигналами.
Пространственное разрешение. Неопределенность в определении координат
частиц, регистрируемых МПК с цифровым считыванием, соответствует
расстоянию между анодными проволоками и равна ± si2. Среднеквадратичное
отклонение, как для любого прямоугольного распределения, равно сг = s/Y
12. Для МПК с шагом анодных проволок 2 мм получено разрешение о = 0,56 мм
[47]. Уменьшение расстояния между анодными проволоками улучшает не только
