152608. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elemi részecskék fajta szerinti azonosítására

3 152608 4 romos impulzust differenciálják, a nyert jelet amplitúdóban korlátozzák, majd az impulzkishomlokkal uniformizált jelet indítanak, amelyet hozzákevernek a korlátozott jelhez, és mérik — egy újabb keverőfokozat segítségévé1

! — az impulzus indulása, és a kevert jel amplitúdójával arányos jel közötti időkülönbségét. Az emlátett szerzők berendezéseiknél nem vették figyelembe azt a tényt, hogy a detektorból nyert impulzusok alakja nemcsak a részecske természetétől, hanem annak energiájától is függ. Az eddig ismert berendezés ennélfogva az egyes részecskéket csak bizonyos, szűk energia intervallumban tudja fajta szerint azonosítani. Ez következik a Forte és szerzőtársai által isimertetett berendezés elrendezéséből, mivel az utolsó keverőfoközat kimenőjeleit, amelynek amplitúdói a részecske fajtájától függnek, nem lehet minden további nélkül amplitúdó szerint analizálni, legfeljebb csak azokat, amelyek bizonyos energiát meghaladó részecskéktől származnák. Ezért kénytelenek a szerzők amplitúdó analizátorukat még egy impulzusnagyság diszkrimMátorral kapuzni, amely a részecskefajtára jellemző amplitúdójú jeleket analizálja. A diszkriminálás azonban az így leszűkített energia intervallumban sem kielégítő, ami mérési eredményeikből ki is derül, mivel NiaJ(Tl) szcintillátor esetén az a. részecskéket már nem tudják a protonoktól különválasztani. További hátrányos tulajdonsága az ismertetett berendezésnek, hogy az impulzus kezdete és a differenciált jel időtengely metszéspontja közötti — viszonylag nagy — időkülönbség mellett kell a berendezésnek kimutatni a részecskefajták különbözőségétől származó kis időkülönbségebet. Ezt a nehézséget pedig előnyösebben lehetne megoldani az eredeti impulzus megfelelő késleltetésével, A találmányunk célja; elemi részecskék fajta Szerinti azonosításának olyan módszere, amely lehetővé teszi, hogy az elektromos impulzusok alakjának energiafüggését is figyelembe vegyük és ezáltal a részecske fajta szerinti azonosításának mindenkori optimális viszonyait létrehozzuk. A találmány szerint ezt úgy érjük el, hogy áz impulzusok emelkedési idejének mérésével egyidejűleg, az impulzus amplitúdóját is mérjük. Ennék megfelelően a találmány elemi részecskék fajta szerinti azonosítására való olyan eljárás, amelynél önmagában ismert módon, a detektorból impulzust származtatunk és azt jelalak szerint diszkrimináljuk. A találmányi felismerés viszont abban jelentkezik, hogy a jelalak, diszkriminátor vezérli az amplitúdót — és ezen keresztül a részecske energiát — mérő készülék működését bénító berendezés feloldását} biztosítva ezzel azt, hogy az amplitúdó analizátor csak egy meghatározott típusú részecske, 'energiáját mérje. A találmány szerinti eljárás foganatosításához olyan detektoros berendezést alkalmazunk, amelynél a detektor kimenetéhez, egyrészt differenciáló egységen, másrészt késleltető egységen át, koindencia egység csatlakozik, és ez a differenciáló egységgel és késleltető egységgel jelalak diszkrimináló egységet alkot. A detektor és a diszkrimináló egység közé amplitúdó 5 analizátort iktatunk oly módon, hogy az amplitúdó analizátor számára a diszkrimináló egység kimenő impulzusa szolgáltat kapüjelet, az amplitúdó analizátort bénító berendezés feloldására. 10 A találmány további részleteit rajz álapján ismertetjük. A 2. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosításához való berendezés blokksémája. A D részecske detektorból, nevezetesen an-15 nak részét alkotó M multiplierből érkező impulzusok P.H.A. amplitúdó analizátoron kívül egyrészt diff. differenciáló egységbe, másrészt De késleltető egységbe jutnak. Mindkét egység a C koincidencia egységbe egy-egy uniformi-20 zált impulzust továbbít. A diff. differenciáló egységben, a differenciált jel időtengely metszéspontjának pillanatában, a De késJeltétő egységben pedig a késleltetett eredeti impulzus indulásának pillanätabaii állítjuk élő a C ko-25 incidencia körbe jutó impulzusokat. A diff. differenciáló egység feladata egyrészt az eredeti impulzus differenciálása úgy, hogy az időtengely metszése nagyjából akkor következzék be, amikor az eredeti impulzus ampli-30 tudója elérte a feszültségmaximumot, másrészt az, hogy az időtengely metszéspontjának időpillanatában uniformizált vezérlő impulzus érkezzék a C koincidencia egységbe. A De késleltető egység az eredeti impulzust yó késlelteti olyan mórtékben, hogy az eredeti impulzus kezdete és a differenciált impulzus időtengely metszéspontja egyszerre következzék be. Ez a feltétel adott energiánál nyilván csak egy adott típusú részecskénél következik be, 40 és ezt a részecskét regisztrálja a. teljés berendezés. A De késleltető egység egyben áz eredeti, de már késleltetett impulzus indulásának időpillanatában uniformizált vezérlő impulzust küld a C koincidencia egységbe. 45 AC koincidenicia egység feladata a diff. differenciáló egységből, és a De késleltető egységből érkező jelek egyidejűségének megállapítása, és vezérlőjel küldése az amplitúdó analizátor működésiét bénító berendezés feloldá-50 sara. A 3. ábra CsJifTl), á 4. ábra NaJi(fl) szctntiEátordk esetére mutatja a berendezés működésére jellemző görbesereget. A vízszintes t tengelyen a De késleltető egységgel beállított 55 időértékek nsec-ben, függőleges E tengelyén a regisztrált részecskék energiái MeV-ben került feltüntetésre. Az ©gyes görbék szélessége (adott energiánál az időtengellyel párhuzamos metszet) mutatja a koincidencia egység optimális 60 2T felbontóképességét. Az ábrákon a négyfajta részecsketípusra I(I») alia, (d) deuterön, (p) proton és (e) elektron kimért görbék láthatók. Az ábrákból kiderül, hogy ha egy bizonyos részecskefajtát kívánunk detektálni, annaik 65 energiájától függően mekkora késleltetést kéli 2