Розрядні трубки - фізична енциклопедія

Розрядної трубки (трубки Конверсія, годоско-пическое трубки) - керовані газорозрядні координатні детектори іонізуючих частинок. Являють собою сукупність тонкостінних скляних або пластмасових трубок (зрідка порожніх скляних кульок) діам. 3-20 мм і дліной1 м (іноді профільованих поліпропіленових пластин з каналами прямоку. Перетину), наповнених інертним газом (зазвичай Ne, суміш Ne з Чи не чи Ne з добавкою

0,2% Аг) під тиском 0,5-3 атм і поміщених між плоскими електродами. Коли через Р. т. Проходить іонізуюча частка, то за сигналом керуючих детекторів на електроди подається високовольтний імпульс (тривалістю 2-4 мкс і запізненням 1 мкс), що створює в міжелектродному просторі електричні. поле напруженістю до 8 кВ / см · атм. При цьому електрони, що звільнилися в результаті іонізації газу Р. т. Іонізуючої часткою, і фотоелектрони, вибиті зі стінок Р. т. Випромінюванням збуджених тієї ж часткою атомів газу, прискорюються алектріч. полем і ініціюють всередині Р. т. імпульсний розряд, к-рий охоплює весь її обсяг. Цей розряд фотографують через прозорий торець трубки або реєструють у вигляді елект. сигналу, використовуючи фотосопротівленіе, фотодіод, а також за допомогою введеного всередину Р. т. електрода (або зовн. електрода, чутливого до ел - магн. полю, створюваному розрядом).

Оскільки розряд поширюється по всій довжині Р. т. Вона є одновимірним детектором. Для просторової локалізації траєкторій частинок використовують багатошарові системи покладених навхрест Р. т. (Розрядні камери) площею до дек. десятків м 2. містять десятки і сотні тисяч Р. т. Подібні камери, перешаровані блоками щільного речовини, являють собою різновид іонізаційного калориметра, де енергія частинки вимірюється за загальною кількістю запалювання Р. т.

Осн. характеристики Р. т. як детектора частинок - ефективність реєстрації, просторове (координатне) дозвіл, час чутливості і "мертве" час, довговічність. Ефективність Р. т. Залежить від її діаметра, складу і тиску газу, іонізуючої здатності частинки, параметрів високовольтного імпульсу і зазвичай становить 60-100%. При цьому ймовірність помилкової спалаху не перевищує 1%. Координатне дозвіл Р. т. Визначається її радіусом, однак якщо частка перетинає велика кількість Р. т. Точність відновлення траєкторії виявляється значно вище. Час чутливості, яке визначається як час затримки імпульсу високої напруги. при якій ефективність Р. т. падає вдвічі, становить 30- 40 мкс, але може бути скорочено до

1 мкс введенням в газ електроотріцат. добавок (О2. SF6 і т. п.) в кол-ве менше 0,1% або застосуванням змінного очищає електричні. нуля напруженістю до 10 В / см. "Мертве" час Р. т. Залежить від швидкості процесів деионизации і девозбужденія газу після розряду і зазвичай становить 0,1-1 с, але може бути знижено до 10 мс тими ж методами, що і час чутливості. Для запобігання екранування зовн. елект. поля полем статич. заряду. осів на внутр. стінках Р. т. матеріал стінок повинен мати не надто велике об'ємне опір (нижче 10 12 Ом · см). Скляна Р. т. Витримує більше 1,6 млн. Спалахів без зміни характеристик.

Дешевизна, простота експлуатації, долговрем. стабільність Р. т. зумовили їх широке застосування в наземних і підземних дослідженнях космічних променів. при пошуках розпаду протона, в нейтронних експериментах на прискорювачах, де необхідні детектори великої площі, а потоки частинок порівняно невеликі. Однак Р. т. Витісняються стримерний трубками (дрейфовими), що володіють кращими тимчасовими і координатними параметрами. Залежність ефективності Р. т. Від іонізують. здатності частинок використовувалася при пошуках вільних кварків - частинок із зарядом 1/3 заряду електрона в складі кос-мич. променів.

Літ .: Іскрова камера, М. 1967; Соnvеrsi М. Bros-со G. Plash-tube hodoscope chambers, "Ann. Rev. Nucl. Sci.", 1973, v. 23, p. 75. Г. І. гидота.