Материал: Добрецов Сборник лабораторных работ по ядерной физике Ч.3 2013

N0 η у них будет общим и τμ может быть определено из соотношения

Для упрощения вычисления можно взять, например, Т1 = 2Т2, или, если τμ заранее известно, то при Т1 >> Т2, τμ одной из экспонент можно вообще пренебречь. Тогда

Структурная схема для определения τμ интегральным методом представлена на рис. 14.2.

Рис. 14.2

Последовательность импульсов управления и регистрации изображена на рис. 14.3. Сигналы «μ» с разветвителя РМ используются для запуска двух схем пропускания (их иногда называют «воро-

15

тами»). Каждая схема пропускания состоит из двух блоков: одновибратора и схемы двойных совпадений. Импульс с РМ запускает одновибратор (ОД), который формирует импульс заданной длительности Т. Этот импульс поступает на один из входов СС, на второй вход СС пoдается сигнал «е» с разветвителя РЕ. Если в течение времени Т придет импульс «е», он будет зарегистрирован счетчиком импульсов СИ. В работе участвуют две схемы типа «ворота»: ворота В1 (ОД1 и СС2) длительностью Т1, служащие для регистрации числа μ → е-распадов N(T1) (счетчик импульсов СИ1), и ворота В2 (ОД2 и СС3) длительностью Т2 для регистрации N(T2) (счетчик импульсов СИ2). Третий выход с РМ используется для счета полного числа N0 запусков схем ворот за время эксперимента. Знание этого числа необходимо для определения фона (см. ниже). Число N0 регистрируется СИ3

Рис. 14.3

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Собрать схему эксперимента согласно рис. 14.2.

2.Включить питание блоков электроники и блока высоковольт-

ного питания ФЭУ. Время прогрева ≈ 5 мин.

3. Загрузить программу выполнения работы в ЭВМ.

16

Структурная схема эксперимента в обязательном порядке должна быть перерисована в рабочую тетрадь студента. Без понимания функций элементов структурной схемы студент к выполнению работы не допускается.

В лаборатории имеются две идентичные установки для проведения данного эксперимента. Различия в программах измерений связаны с разными типами РС в установках.

Основные функции программ одинаковы и состоят в проведе-

держек t2 и t3. Результат – оптимальные задержки τ2опт И τ3опт, величины которых следует сразу же установить на обеих линиях задержек. Счет с СС1 интерпретируется как полное число мюонов, остановившихся в объеме S2 и прошедших насквозь установку.

2. Введению сигналов с выхода задержки Л1 (счетчик S2) с помощью схемы ССА в антисовпадение с сигналами с СС1. Задача – отсечь на выходе ССА мюонов. Для этого на один из входов совпадений ССА (один из четырех верхних входов) подаем сигнал с Л1. На вход антисовпадений «А» схемы ССА подаются с выхода СС1. В данном случае для сокращения времени снятия кривой антисовпадений предлагается отключить сигнал с S1 на СС1, оптимальная задержка τ2опт на Л2 должна быть сохранена. При этом на оба входа ССА – совпадение и антисовпадение – приходят сигналы с одного и того же счетчика S2 . Поэтому кривая антисовпадений измеряется быстро. Она имеет простой вид – в области совпадений сигналов число отсчетов равно нулю, а вне этой области – полному счёту числа импульсов со счетчика S2. Область кривой, где число отсчетов равно нулю, называется плато антисовпадений, оптимальное величина задержки τ1опт соответствует середине плато.

3. Величины Т1 и Т2 приведены на стойке электроники.

17

Работа с программой на установке № 1 (левая)

Работа проводится на РС с ограниченными возможностями. При включении РС программа автоматически загружается, после чего на экран выдается МЕНЮ:

1.Время измерения(с)

2.Delay2 (ns)

3.Delay3 (ns)

4.Counter position......18

5.Delay2 position........8

6.Delay3 position.......10

7.Measuring

Для выбранного пункта меню введите его номер, нажав клавишу CR, которая в данной РС служит клавишей Enter. Например, вы хотите задать время измерения 100с. Набрав на клавиатуре 1, нажимаем CR, затем набираем 100 и вновь CR. На меню в конце первой строки появляется число 100. Для проведения измерений (Measuring) за заданные 100 с введите 7. Числа импульсов в течение 100 с выводятся на экран монитора.

При снятии кривых совпадений изменение задержек Л2 и Л3 производятся пп. 2 и 3 МЕНЮ. Величина задержки Л1 изменяется вручную с помощью клавиш. Определив τопт и установив ее на блоке Л1, не забудьте включить S1 в CC1.

В крейте установлен 4-входовой счетчик числа импульсов. Содержимое счетчиков выводится построчно, причем первая строка отвечает входу № 1. Разберитесь и запишите, какие счета приходят на каждый из входов.

Измерить с точностью не хуже 3 % счет числа импульсов NA в секунду с выхода схемы ССА. Этот счет необходим для вычисления числа случайных совпадений (см. ниже).

8.Длительности Т1 (блок ОД1) и Т2 (блок ОД2) фиксированы. Определить абсолютные значения Т1 и Т2 методом, описанным ниже в разделе «Калибровка временных интервалов».

9.Провести измерение N(T1), N(T1), N0. Время измерения не менее двух часов.

18

Работа с программой на установке № 2 (правая)

1.Откройте папку «Lab Works» На экран выдается строка ввести фамилию и т.д., кончается все просьбой ввести № работы. Следует ввести № 12.

2.На экран выдается следующее окно, в левом верхнем углу меню

«Настройки». Установить маркер на него и нажать левую клавишу мыши.

ИЗМЕРЕНИЕ КРИВОЙ ДВОЙНЫХ СОВПАДЕНИЙ

На рис 14.4 приведён вид окна программы НАСТРОЙКА для измерений кривых совпадений-антисовпадений, которое будет иметь разный вид в зависимости от кратности совпадений. На рис. 14.4 для примера представлен вариант тройных совпадений.

Настройка двойных совпадений

Параметры программы

А. Количество задержек – 2.

Б. Количество каналов – 4 (имеется в виду число счётчиков импульсов = СИ). В данном случае установлен блок с четырьмя СИ, каждый из которых имеет свой вход, который подключается ВЧкабелем к источнику сигналов и имеет свой номер.

В. Тип платы – 1 (всегда).

Г. Положение счетчика – ХХ (№ станции в крейте).

Д. Канал 1 – 4 (номера входов сигналов с СС1 на блоке СИ – в нашем случае четвертый. Проверьте!).

Е. Положение задержек. Введите № станций, на которых установлены задержки № 2 и № 3.

Параметры задержек

Задержка 2 0 (начальное значение).

19