Системы координатной регистрации частиц для спектрометрических измерений тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Пирогов, Владимир Александрович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1992 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.01 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Системы координатной регистрации частиц для спектрометрических измерений»
 
Автореферат диссертации на тему "Системы координатной регистрации частиц для спектрометрических измерений"

П,

^ 4

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СИСТЕМЫ КООРДИНАТНОЙ РЕГИСТРАЦИИ ЧАСТИЦ ДЛЯ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

01.04.01.-техника Физического эксперимента, Физика приборов, автоматизация физических измерений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

На правах рукописи

ПИРОГОВ Владимир Александрович

Автор

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан.

Научные руководители: доктор физико-математических наук,

профессор Б.С.Юлдашев. кандидат технических наук Ю.Н.Кобгик.

Официальна оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор В.В.Токаревский. кандидат физико-ыатематических наук Е -А-Дашскинский.

Ведущая организация: Санкт-Петербургский университет

Защита состоится " Цф^ 1992г. в К час. шина заседании специализированного совета 1С053.03.05 в Московской инхенарно - физическом институте по адресу: 115409, Каширское шоссе, д.31, тел.324-84-95.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ.

Автореферат разослан " 1.1 "__1992г.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одной экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученья секретарь специализированного совета

рмций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность теш исследований. В экспериментах по исследованию характеристик частиц и процессов с их участием одной из наиболее важных задач является получение импульсных и угловых распределений частиц, возникающих в ядерных взаимодействиях. Для решения этой задачи находят применение большое количество устройств, разрешающих частицы по энергии или импульсам и основанных на способности ядерного излучения вызывать в веществе ионизацию. Вообще, такие устройства -спектрометры - одновременно действуют как детекторы частиц. Они часто имеют высокую эффективность и удобны для подключения к электронным системам различных типов. Особое значение приобрели в последние года детекторы ядерных излучений, обладающие координатной чувствительностью, т.е. устройства, позволяющие измерять наряду с обычными характеристиками частиц и излучения, место их попадания на детектор. В связи с этим, весьма перспективны системы, использующие магнитные ( или электрические ) поля различного вида в сочетании с координатно-чувствительными детектирующими системами, позволяющими детально изучать сложные спектры ядерных частиц. Можно сказать, что прогресс насих знаний о структуре атомных ядер,о механизмах взаимодействия бомбардирующих частиц с ядрами в значительной степени обусловлен прогрессом в разработке и совершенствовании прецизионных устройств для анализа продуктов ядерных взаимодействий. С этой точки зрения разработка коордкнатно-чувствительных детекторов и создание на их основе высокоразрешающих систем координатой регистрации частиц является актуальной научной задачей, решение которой на разных этапах будет стимулировать развитие новых ядерно-физических методов, исследования структуры и динамики атомных ядер, состава и структуры материалов, планировать постановку новых экспериментов в различных областях исследований (например, в радиационном материаловедении, астрофизике, медикобиологических и других областях).

Целью диссертации является разработка и исследование

координагно-чувствительных пропорциональных камер, как детекторов заряженных частиц для анализирующих устройств высокого разрешения и создания ка их базе систем координатной регистрации частиц, реализующих новые методические достижения ядерно-физических экспериментов.

Новизна работы заключается в том, что:

- в качестве детектороЕ автором предложены для съема информации о месте и количестве детектируемых частиц разработки координатно-чувствительных пропорциональных камер, в которых для получения координатной информации используют либо резистивность анодных нитей, либо специальные электромагнитные линии згдареки- Для регистрации заряженных частиц циклотронных энергий впервые применены автором пропорциональные камеры с катодами, являющимися одновременно электромагнитными линиями задержки;

- предложен метод координатно-коррелированного отбора регистрируемых частиц, позволяющий осуществлять эффективную ре-жекцию сопутствующих фоновых излучений. Суть метода заключается в проведении измерений траектории частицы по двум точкам в координатной камере и отборе в совпадении только тех из них, которые коррелированы по времени и координате. Реализацией этого метода явилось создание автором координатной пропорциональной камеры, в конструкцию которой включены два независимых друг от друга счетчика с электромагнитными линиями задергки- С помощью координатных счетчиков осуществляется измерение траектории частицы и совместно с электронным трактом спектрометра проводится координатный отбор частиц;

- предлохен новый метод измерения сечений продуктов ядерных взаимодействий, вызываемых ионами циклотронных энергий -штод суперпозиции спектров.

- на базе разработок координатных пропорциональных камер для реализации метода суперпозиции спектров автором создана система координатной регистрации частиц, анализируемых спектрографом • Система регистрации совместно с ускорителем и магнитным спектрографом высокого разрешения представляет

собой измерительный комплекс, обеспечивающий проведение экспериментов по многопарному анализу сечений ядерных реакций ^=о(Ео ,в,Ех), в частности» по изучению энергетических зависимостей сечений. Систеиа опробована в пучковых измерениях на циклотроне ЙЯФ АН РУз.

Научная и практическая ценность работы:

- физические характеристики разработанных координатно-чув-ствительнж пропорциональных камер открывают возможности i;x использования для создания прецизионных систем регистрации частиц в ядерно-физических экспериментах с ионными пучками заряженных частиц и в астрофизических исследованиях; -разработан метод и реализован аппаратный комплекс многокер-ного анализа продуктов взаимодействия ионных пучков средних энергий с ядерными мишенями.

Автор зазшшает:

- разработку пропорциональных координатно-чувствительных камер (П1СК), предназначенных для детектирования заряженных частиц (протонов, .дейтронов, а-часгиц и других), анализируемых спектрометрическими устройствами в ядерно-физических экспериментах на ускорителях и результаты исследования физических характеристик ПКК со съемом координатной информации с резиставных нитей и электромагнитных линий задержи;

- разработку метода измерения сечений ядерных реакций, вызываемых протонами циклотронных энергий;

результаты работ по создаиию автоматизированной электронной системы координатной регистрации частиц, представленной разработкой прецизионной электроники в стандарте КАМАК - модулей ЗФСП, 2СО, ЗМ, интерфейса связи ЗВИ ХГ/АТ с многоканальным анализатором импульсов;

- разработку метода к устройств, обеспечивавших режекцию фоновых излучений не менее, чем в 10* раз и позволяющих наблюдать процессы, сечение которых " 1 мбн/стер, т.е. уровень регистрации фонового излучения ^ 10~г?см2.

Апробация работы. Основные материалы диссертации представлялись на XXXIV, XXXVI, XXXVII Всесоюзных совещаниях по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, на V

Всесоюзном семинаре по автоматизации исследований в ядерной физике и снежных областях (г. Ташкент, 1988г.). на VI Всесоюзной школе по автоматизации научных исследований в ядерной физике и астрофизике (г.Ужгород,1980г.), I Республиканской конференции молодых ученых по актуальным вопросам прикладной физики (г.Ташкент, 1987г.), защищены двумя авторскими свидетельствами и опубликованы в 23 научных работах.

Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения ( выводов ) и списка литературы из 105 наименований, содержит 151 страницу машинописного текста, е том числе 48 рисунков и двух таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

1. Введение. В это« разделе показана актуальность выполненных разработок, сформулированы цели проведенных работ, обоснованы новизна и практическая значимость исследований.

2. Магнитные спектрографы заряженных частиц. Глава посвящена описанию принципиальных схем и характеристик магнитных спектрографов, используемых в различных ядерно-физических • центрах. Основные физико-технические характеристики этих приборов сведены в таблицу.

3- Пропорциональные координатные камеры. В главе представлены результаты разработок одномерных ПК Г. как детекторов ядерного излучения [1+3]. Достоинствами ПКК являются [4]:

- высокое временное и пространственное разрешение, т.е. способность локализовать момент прохождения частицы и координаты ее положения в детекторе с большой степенью точности.

- высокое быстродействие, определяемое сравнительно небольшим мертвым временем детектора.

- представление информации как в аналоговом, так и в цифровом виде, удобном для передачи в ЭВМ с целью накопления и

• обработки.

- возможность предварительного отбора информации с помощью аналоговых и цифровых устройств.

- возможность использования ряда других детекторов совместно с ПКК (например, сцкнтиляшокных детекторов, МКП и др.).

- ПКК управляемы, что позволяет уменьшать количество фоновых событий.

При разработке ПКК использовались два известных способа получения координатной информации: метод отношений ГПКК с резистивньш анодами) и временной метод в ПКК с эл£гг.\1 магнитными линиями задергки.

ПКК с резнетивным анодом выполнена в виде пропорционального счетчика с цилиндрическим катодом диаметром 9,5 мм. По всей рабочей длине 326 мм катодной трубки прорезана иель шириной 4 ш, необходимая для проникновения регистрируемых частиц в объом счетчика. Анодная нить натянута по центру катода с помощью тефлоновых изоляторов-втулок, плотно установленных на концах катода. Материал анодной нити- нихромо-вая проволока диамметром 7 мкм и длиной 356 мм. обладающая удельной резистивностыо 22 Ом/мм. Нзтякение и фиксация концов нити исключает отклонение ее от центра, за счет ассимет-рии электростатических сил. Для съема сигнала к концам анодной .нити подпаяна гибкие токоотводы. Счетчик помещен в герметичный корпус с входным окном из алкмивизированного майлара, заполнен рабочим газом, поступающим в камеру через дозирующий вентиль, при этом избыток газа через масляный затвор выпускается в атмосферу. В рабочем состоянии на анодную нить счетчика подается положительное ( относительно катода ) напряжение величиной в 1100 В для газовой смеси из 10* СН„ -I- 90% Аг.

ПКК с двумя анодными нитями была разработана с целью улучшения отношения полезного сигнала к фону в условиях высоких радиационных загрузок при пучковых измерениях. В ПКК используют один анод из резистивного материала для получения координатной информации, а второй из проводящего материала для получения информации о факте регистрации излучения. При

этом организацией совпадений можно выбирать преимущественно события от частиц, трек которых лежит одновременно в плоскостях обеих анодных нитей. Проведенный анализ показывает, что совпадения улучшают отбор полезной информации на фактор 1Сс, определяемый как:

__ИГР_

где го- радиус чувствительной к излучениям поверхности счетчика вблизи каждой анодной нити, а - расстояние между анодными нитями.

Оценка для а=1 см и го=0,4 см дает значение Кс равное 4,2.

Конструкция ПКК с двумя анодными нитями выполнена г. учетом фокального контура магнитного спектрографа "Апельсин". Она включает в себя два плоскопападлеленых катода, соединенных мегду собой тефлоновыми изоляторами. В плоскости, совпадающей с медианной плоскостью углового канала спектрографа, натянуты анодные и экранные нити-Анодная нить - проволока из нихрома диаметром - 7мкм имгет длину 358 мм и сопротивление 8*10а0м. С концов гезистивной нити снимаются сигналы о координатной информации. Другая анодная нить выполнена из вольфрамовой проволоки диаметром 20 мкы и с неё снимается дополнительный сигнал для организации совпадений с координатными сигналами. Электронный траст включает каскады предварительного и основного усиления сигналов с анодных нитей, схему совпадений и схему аналогового делителя, выход которого сопргосен с амплитудным анализатором АИ-1024- Через специально разработанный интерфейс анализатор связан с компьютером 1Ш ХПУ&Т 151. С помощью ПКК с двумя анодными нитями удалось добиться снижения уровня регистрируемого фона в 3,6 раза, что соответствует оценкам для К..

Другим методом (впервые предложенном автором1) уменьшить количество регистрируемого фонового излучения явпяется координэтно-коррелированная регистрация частиц. Для камеры с двумя координатно-чувствительными счетчиками в режиме

созгшкнпй отйщоттся только та события, которые в одном СЧЗТЧЙКЗ РАЕРТ КСОрЛИЖТУ 1, а в другой (1+Ь) ±С (Ъ > О И'5а-вкспт от угла аката частиц в па!,еру, а с - овйбха в опрале-лзжя коордвкзти часта»), и в этой -случае коэффициент коордштко-корраляЕюяного отбора разэн:

ГДЗ Л е

гг»

Ы-е Ъ-с

/ (Ъ+с)2-^ •/ (Ь-с>2+аг

Оценка значения Ккс для реальных геометрических величин, которые приемлем для ШСК, используемых б Магниткой спектрографе (а=! см; го=0,4 см; Ь=1,5см; с=о,1см) дает величину ?ч.с=210. ПКК с двумя резистивными анодами ИЗ - подтверждает правильность проведанного анализа.

Для коорд«атно-чувствительных систем регистрэшш частиц [4. ,6*3) были разработаны ПКК со съемом координатной ккоорюцки т электромагнитные линии задеркки (ЭМЛЗ), предетавлящие собой конструкцию, состоящую из фольгирован-ного стекдотекетодитового каркаса размером 310*28x1 мм9. Поверхности каркаса имеет специальной Форш рисунок земляных стрдаов, поверх которых спирально намотан провод диаметром 120 ыкм с пагом 0,25 ш. Затем к кошенсиругаей плоскости, лзгащбй га гесткой дюралюминиевой осноеэ, плотно поджигается каркас с наыотаннш проводом. На компенсирующей плоскости со стэроки каркаса нанесены под углом 45° медные полоски, пярина которых подбирается экспериментально. Сверху, со стороны провода, накладывается экран, кмрюдкЯ окно, который склеивается с даралквдтиевой основой, придавая жесткость конструкции. Длина ЭМЛЗ - 287 га, волноЕое сопротивление « 1,6 кОм, задержка - 58С не, омическое сопротивление - 50 О».

В корпусе ПКК размещаются дае ЭМЛЗ мехду которыми на концах вставлены тефлоновые изоляторы. По центру изоляторов

натянуты две анодные нити из 20 мкм золоченного вольфрама. По высоте (глубине счетчика) шгш расположены одна над другой, кахдая из которых (в проекции) ориентирована посредине окна экрана той или иной ЭМ.13.

Сигналы с концов ЭМЛЗ через согласующие каскады подают на усилители - - Формирователи со следящем порогом (ФСП), обладающее высокими спектрометрическими характеристиками [9^-10]. Собственное разрешение ФСП составляет € 130 пс, временной выбег в динамическом диапазоне амплитуд 20 дб не превышает 100 пс.

Метод координатно-коррелированного отбора регистрируемых событий реализуется с помощью ЛКК с двумя ЭМЛЗ. Для частиц, проникающих в чувствительный объем ПКК под углом, сигналы, снимаемые с ЭМЛЗ, будут разнесены друг относительно друга на время Аг. Зто приводит к тому, что время прихода дауэс стартовых импульсов от верхней и нижней линий задерхки отличается на величину Ат. Задерживая на эту величину стартовый сигнал с опережающей ЭМЛЗ, мы получим нормированные по координате сигналы, говорящие о том, что регистрируется частицы только под выбранным углам.

Принцип косрдинатно-корредированного отбора положен в основу метода режекции фонового излучения при создании системы координатной регистрации частиц с магнитном спектрографе "Апельсин" [6,143 и для МГЦ-20 [41, на базе ПКК с резистиьными анодами и ЗМДЗ.

4. Характеристики ПКК и системы регистрации.

В главе приведены результаты исследования характеристик ПКК и систем регистрации на стендовой установке [11] и на ионном пучке полутораметрового циклотрона У-150-П.

Представлены измерения амплитудных характеристик Г1КК. Для коэффициента газового усиления «* 30 амплитудное разрешение ПКК составляет - 20* по стандартной методике определения (пашв).

Исследованы счетнш характеристики камер с помощью а-частац от источника для газовых смесей:

1. 8QS£r- + 103 So +103 SO,; 2 . 503'ir + ICS'CHj

3. ТЛ7; ér +• 253 СОг + 15 CTx?3;

4. 74S ix f 252 t-C H 4lS 1SB .

i ID 1

Протяганное плато («250 В) счэтчоП характеристики, достигнутое с газовой смесью 1, на 300 вольт сменено в сторону шкьсих напряжений на анодной нити по с равно нп со скесью 2 и на 500 вольт по сравнению со смесью 3. "Магическая" смесь хает плато в 100 зольг, начиная с 1930 вольт.

В области плато счетной характеристики эффективность регистрации a-частиц близка к 100Í, а шумы составляют величину 5+15 имп/мин. Шумы приваленные к единице длины ПКК составляют величину « 0,04 имп.мм.мин"1.

ПКК совместно с электронными трактами в пределах имеют линейный характер передачи координатного сигнала по длине камеры; при этом координатное разрешение, достигнутое в имитационных измерениях, равно 0,1 ш, (0,15 + 0,21 ш в измерениях с использованием рентгеновских квантов от источников 5яРе и lc"*Ru и (0,3 +0,4) ш при работе с а-частицаки от "ÍSSPu. Анализ координатного разрешения ПКК для наперпзндикулярного падения частиц к поверхности входного окна камеры показывает его ухудзвние. При "косом" (ы 36°) влете a-частиц в камеру координатное разрешение ухудшается примерно в два раза.

Исследование ПКК на протонном и а-пучках циклотрона ИЯФ РУз позволило распространить полученные на стенде результаты в область больших энергий и сорта частиц. При атом координатное разрешение ПКК для протонов с энергией £р=15+18 МэВ и а-частиц Ен=36 М?В сохраняет свое высокое значение (0,30,4) мм, подтверждены линейность и эффективность регистрации протонов из реакции "Altp.P^Al. Экспериментально исследовано влияние координатно-коррелирозанного отбора регистрируемых частиц на снижение уровня регистрируемого фона. Координатная рехекция позволяет более чем на два порядка улучпить отношение полезного сигнала к

5- 1.1атодика зкепаршента. В главе рассмотрены физические касактерисзгисм изькрлтелького комплекса М2] ка база юахчкгшлького шгнятаого спектрографа "Апельсин" и дается описание.. разработанного метода . измерения сечений ягзриих реакций' (катод суперпозиции спектров) [13]. Суть ыетода в слздазэы- При помощи набора калиброванных по вамедшадвй способности, -фалы осуществляется ступенчатая "развертка" конов-в пучке-по энергии, таким образом, что в диапазона энергий от Ес до Е„< Е0 формируется трапецеидальна энергетический спектр Н2(Е) бомбардирующих ионов, для каждого значения энергии которого измеряется спектр заряженных продуктов реакций (1.В. и т.д.), после чего по . соотватствуюцей програыые компилируется функции во збухдения. наблюдавшихся в интервале энергий Еп * Е0 процессов -----), либо обсчитываются отдельный

¿1 ¿Л Ы

спектры и процессы- Измерение процессов осуществляется с энергетическим разрешением, равным разрешению магнитного спектрографа при существенно ( в несколько раз ) худшем разреЕэдаг первичного пучка частиц от циклотрона. Метод суперпозиции спектров реализован ка выведенном пучке полутораметрового циклотрона ИЯФ АН РУз. Установка вытачает устройство преобразования энергетического спектр?, ионного пучка с блоками управления замедлителем частиц, магнитный спектрограф "Апельсин", координатную систему регистрации и щентафикацш продуктоз реакций на базе разработанных 11КК и накопительно-вычислительный коыплакс включающий ЭВМ ¿2 [141.- Б главе подробно рассмотрены отдельные узлы установки, и -их взаимосвязь во время проведения пучковых измерений, а таете программное обеспечение эксперимонталь-.. ной установки П5].

Методика измерений и аппаратура были опробованы в {¡зыерениях .функций возбугдепия в рассеянии протонов на ряда ядер 116,1?-]. Измерение функции возбуждения упругого рассеяния протонов на ядрах "А! выполнены для трех углов -15°,25°,130° в энергетическом интервале от 15,7 до 18,5 МзВ,

1 в

а неупругого рассеяния "Altpj),)27!! для углов 100е, 130°, 160° проведены в диапазоне 15,2+16,0 МэВ- Энергетическое разрешение в измерениях составляло ы30+50 кэВ.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны, изготовлены и экспериментально исследованы несколько вариантов пропорциональных координатных к?.мер г аналоговым съемом информации с резиставных анодных нитей и катодных электромагнитных линий задержки. Конструктивно камеры ориентированы на использование их в качэстзе детекторов частиц в фокальных плоскостях магнитных анализирующих устройств и режекцию сопутствующего эксперименту фонового излучения при работе с ионными пучками от ускорителей. В представленных разработках камер достигнуто высокое координатное разрешение, равное - 0,1 мм в имитационных стендовых измерениях, (0,15-0,2) мм в измерениях с использованием рентгеновских квантов от источников "5Ре к 10ЛРи; (0,3-0,4) мы при работе с заряженными частицами (протонами с Е^=15-5-18 МэВ; а-чэстицами с энергией Еа=5,6+32 МэВ. Показано, что при использовании координатно-чувствительных пропорциональных камер в магнитных анализаторах координатное разреаение ухудшается, осли регистрируемые частицы проникают в чувствительный объем детектора под углом к плоскости входного окна. В частности, для магнитного спектрографа "Апельсин", в котором регистрируемые частицы попадают в детектор под углом 36°, координатное разрешение ухудшается в два раза. Координатные детекторы обладают временным разрешением 55 не, линейной Формой преобразования координаты в сигнал по всей длине .детектора» имеют близкую к 100% эффективность регистрации заряженных частиц, низкий уросэнь собственных шумов 0,04 имп/мин-1мм-1 в пределах плата счетной характеристики. Исследованы счотные, временные, амплитудные и шумовые характеристики камер.

Для подобранных аргон-ксеноноьых смесей состава 80ЯАР + 10ХХ.е+10ХС02 получено протяженное плато от 1400 В до 1600 В

счетной характеристики и низкий уровень шумов. Координатные камеры с анодами, обладающими резистивностъю, работают при загрузках до 4'10* част/сек., а камеры с электромагнитными линиями задержки - до 6'10* част/сек.

2. Предложен метод координатно-коррелированного отбора регистрируемых частиц, позволявший эффективно осуществлять режекцик сопутствующих фоновых излучений или проводить отбор регистрируемых частиц по выделенному (заданном!') в пространстве направлению. Метод основывается на измерении траектоо.^' частицы (хотя бы по двум точкам) и отборе в совпадении только тех событий, которые коррелированы по времени и координате. Проведен анализ метода- Показано, что гхординат-но-коррелированный отбор может обеспечить улучшение более чем на два порядка отношения сигнала к фону. Метод опробован при создании низкофоновых систем регистрации для магнитных спектрографов: при этом учитывалось, что заряженные частицы, анализируемые спектрографом, имеют выделенное направление в пространстве, в то время как фоновое излучение распределено изотропно. Поэтому проводя измерение траектории частиц, можно отоирать (в совпадении) только те, которые удовлетворяют условиям фокусировки в спектрографе.

При практическом осуществлении метода использованы разработанные ПКК, которые содержат по два координатных счетчика, располагаемые друг за другом для отслеживания траектории регистрируемой частицы. Координатная информация со счетчиков снимается либо с резистивных анодных нитей, либо с катодных спиральных электромагнитных линий задергки. Впервые, для координатной регистрации тяжелых заряженных частиц циклотронных энергий и электронов релятивистских энергий созданы ПКК с катодами, являющимися одновременно электромагнитными линиями задержки.

3. Для измерения энергозависимостей дифференциальных сечений ядерных реакций создан измерительный комплекс, включающий циклотрон с ионно-оптическим трактом, систему преобразования энергетического спектра ионного пучка, многоугловой

и

магнитный спектрограф высокого разрешения, автоматизированную электронно-измерительную систему регистрации часгиц. Созданный комплекс позволяет реализовать прецизионную методику многомерного анализа сечений реакций на ускорителе с низкими спектрометрическими свойствами пучка и изучать процессы с сечениями ы10~27 см2.

4. Разработана .и исследована электронно-измерительная система регистрации частиц. Система регистрации выполнена на основе оригинальных пропорциональных координатно-чувстви-тельных детекторов излучения и быстрой модульной КАМАК электроники, функционирующей в линии с ЭВМ (СМ-4, ЛЗй AT). Систею. позволяет формировать и накапливать в памяти ЭВМ отдельные энергетические спектры продуктов реакций во всем диапазоне исследуемой энергетической зависимости процесса. По окончании измерений ЭВМ по заданой программе осуществляет обработку спектров и формирование функции возбуждения измеренной реакции. Трехканальная система регистрации для магнитного спектрографа "Апельсин" используется в экспериментах на циклотроне У-150.

5. Разработаны и изготовлены удовлетворяющие по своим спектрометрическим параметрам условиям эксперимента усилители-формирователи со следящим порогом, обеспечивающие временную привязку лучве 100 пс, и схемы быстрых совпадений, используемые в системе регистрации частиц.

6. Создай пакет программ для обслуживания системы регистрации и взаимодействия ее с ЭВМ СМ-4 и IBM A3? в различных режимах работы, а также программа обработки данных, позволяющая преобразовать энергетические спектры продуктов реакции в функции возбуждения.

7. Разработан метод определения энергетических зависимостей дифференциальных сечений ядерных реакций с высоким энергетическим разрешением для работ на выведенном пучке типового циклотрона У-150 - метод суперпозиции спектров. Существенным в методе является:

а) преобразование Гауссового энергетического спектра пучка первичных частиц с энергией Е0 5 прямоугольное в диапазоне энергий от Е„ до Et< Е0 с помогиьв дискретного набора замедлителей с известными значениями специальным образом подобранных толщин;

б) измерение энергетических распределений продуктов реакций с высоким энергетическим разрешением для кагдого значения ( толщины наш длите ля ) энергии пучка частиц в диапазоне от Еа до Е,;

в) "суперпозиция" из>еренных спектров реакций с цель-определения структурных особенностей в экспериментальных функциях возбуждения.

8. Метод суперпозиции спектров опробован на протонном пучке с начальной энергией 18,5 МэВ и разрешением 0,652 на циклотроне ИЯФ АН РУз с использованием магнитного спектрографа "Апельсин". Измерены функции возбуждения реакции "Шр,ро}г7А1 в диапазоне энергии протонов 15,7+18,5 МэВ с разрешением 30+50 кэВ.

Основные результаты исследований опубликованы в работах:

1. Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Ыазитов Б-С-, Пирогоь В.А. // Координатная камера с двумя реэистивными анодами. Тез. докл. XX5C7I Всесоюзного совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Наука, Л-: 1986. С. 389.

2. Гафаров А-А-, Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Ыазитов Б.С. Пирогов В .А. // Пропорциональная камера для сканирования частиц по углам влета. Тез. докл. ХХШ Всесоюзного совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Наука, Л.: 1986. С. 392.

3. Веретенников А.Н., ГузенкоМ-B-, Моисеев A.A., Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Пирогов В-А., Соболева М-Н. // Пропорциональная камера с электромагнитной линией задержки для регистрации релятивистских заряженных частиц. ПТЭ.

1990. »6. С. 58-60.

4. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблик E.H., Мазитов Б.С., Пирогов В.А. Разработка и исследование координатно -чувствительных систем регистрации частиц для МГЦ-20. НИР ИЯФ АН УзССР. Ташкент. 1987- » ?.. р0048742. 61 С.

5. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Пирогов В-А., Саламатин A.B. // Интерфейс связи многоканального амплитудного анализатора АИ-1024 с компьютером IBM XÏ/AT. Сб. докл. IV Всесоюзной школы по автоматизации научных исследований в й и астрофизике. Уггород: Наукова Думка, 1990.

6. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблж Ю.Н., Мазитов B.C., Пирогов В.А. Система координатой регистрации частиц для ядерно-физических измерений. Препринт ЙЯФ АН УзССР Р-2-311. Ташкент, 1987. 15 С.

7. Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Мазитов Б.С., Пирогов В-А // Трехканальная система регистрации частиц для магнитного спектрографа. Тез. докл. XXXVI Всесоюзного совешдния по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Наука, Л.: 1986. С. 391.

8. Пирогов В. А -. Кадишнов А.К. // Система регистрации из трех пропорциональных камер для магнитного спектрографа. Сб. Действие ядерных излучений на материалы. Ташкент: ФАН. 1987. С. 131-137.

9. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблик D.H., Пирогов В-А-Усилитель-формирователь со следящим порогом для координатных камер с аналоговым съемом информации. Препринт ИЯФ АН УзССР Р-2,6-258. Ташкент, 1986. 10 С.

10. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Мазитов B.C., Пирогов В.А. // Усилитель-формирователь с цифровой регулировкой порогов для пропорциональных камер. Тез. докл. XXXVI Всесоюзного созещанкя по ядерной спектроскопии и структуре атомного яш- Наука, Л.: 1986. С. 394.

11. Гафаров A.A., Кадишнов А. К., Коблик D.H., Пирогов В. А.// Установка для исследования характеристик пропорциональ-

ных камер. Тез. докл. XXXVI всесоюзного совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Наука, Л.: 1987- С. 532.

12. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., КобликЮ.Н., Мазитов Б-С., Пирогов В-А. Измерительный комплекс для изучения дифференциальных сечений ядерных реакций. Тез. докл. XXXVI Всесоюзного совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра. Наука, Л.: 1Э86. С. 39313. Гафаров A.A., Кадишнов А. К., Коблик Ю.Н., Мазитов B.C., Пирогов В-А. Способ определения дифференциальных сечений ядерных реакций. А. с. * 1466486.

14. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., КобликЮ.Н., Мазитов Б.С., Пирогов В.А. // Установка для измерения дифференциальных сечений ядерных реакций методом суперпозиции спектров. ПТЭ. 1989. * А. С. 47-53.

15. Адкимамбетова П.И., Пирогов В.А. // Программное обеспечение эксперимента по исследованию дифференциальных сечений ядерных реакций. Сб. докл. Автоматизация исследований в ядерной физике и смежных областях. Ташкент. ФАН. 1988. С. 164-165.

16. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Мазитов B.C., Пирогов В.А. Изучение ядерных реакций вызываемых протонами в области 10+20 МэВ. НИР ИЯФ АН УзССР. Ташкент: 1986. *2.р0182.502.4455- 136 С.

17. Гафаров A.A., Кадишнов А.К., Коблик Ю.Н., Мазитов Б.С., Пирогов В.А. // Измерение ФВ в рассеянии и реакциях на циклотроне. Изв. АН УзССР. Сер. физ.-мат. депонир. 1987. £8738-687. ЮС.

Подписано в печать 05.02.1992 г-Заказ Тирах 100 экз.

Отпечатано на ротапринте ИЯФ АН РУз 702132 Ташкент Улугбек ИЯФ АН РУэ