DIMEX – детектор для изучения детонационных процессов на пучке СИ.

 

В.М. Аульченко¹, О.В. Евдоков², И.Л. Жогин², В.В. Жуланов¹, Б.П. Толочко², К.А. Тэн³, Л.И. Шехтман¹

 

1) Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН, Новосибирск

2) Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск

3) Институт гидродинамики им. Лаврентева СО РАН, Новосибирск

 

 

Изучение детонационных процессов на пучках СИ представляет исключительный интерес как с точки зрения развития гидродинамической теории, так и с точки зрения понимания механизмов, приводящих к образованию новых материалов в условиях сверхвысоких давлений и температур. Изучаемый объект предъявляет исключительные требования к детектору: сочетание высокого пространственного и временного разрешения и  значительной загрузочной способности, которая должна обеспечить высокую точность измерений в условиях очень коротких времен экспозиции. Также существенной является возможность проводить динамические исследования с длиной фильма в несколько десятков изображений.

 

В настоящей работе описывается детектор для изучения детонационных процессов в экспериментах с прямым просвечиванием белым пучком СИ, а также в экспериментах по малоугловому рассеянию.  Детектор DIMEX (Detector for Imaging of Explosions)  представляет собой ионизационную камеру с однокоординатной микро-полосковой структурой с шагом 0.1 мм, на которую наводится сигнал от электронной компоненты первичной ионизации, образующейся при поглощении рентгеновских фотонов белого пучка СИ из вигглера ВЭПП3. Медленная ионная компонента экранируется Газовым электронным усилителем (ГЭУ) [1], который представляет собой двойную металлическую сетку и может быть использован для газового усиления или ослабления электронной компоненты ионизации, дрейфующей сквозь  ГЭУ.  Считывание сигналов, наведенных на полоски, производится 128-канальными специализированными интегральными схемами APC128[2], включающими в себя кроме входных интеграторов по 32 ячейки аналоговой памяти на каждый канал. Во время эксперимента  заряд с каждой полоски детектора регистрируется интеграторами и запоминается в ячейках памяти. После окончания эксперимента все 32 кадра последовательно вычитываются из аналоговой памяти, оцифровываются и передаются в компьютер для дальнейшей обработки и хранения.

 

В настоящее время на пучке СИ ВЭПП3 работает прототип DIMEX, имеющий 256 каналов и обладающий следующими параметрами: пространственное разрешение 190 мкм (ширина на полувысоте), размер канала 100 мкм, временное разрешение <100нс, динамический диапазон ~100 (максимальное отношение сигнал/шум). Кроме того, детектор позволяет записать до 32 кадров в режиме «кино» с периодом  записи кратным 500 нс.

 

[1] F.Sauli, Nucl. Instr. and Meth. A386(1997) 531.

[2] R.Horisberger, D.Pitzl, Nucl. Instr. and Meth. A326(1993) 92

 

 

Жуланов Владимир Викторович, v.v.zhulanov@inp.nsk.su

ИЯФ им. Будкера СО РАН, пр. Лаврентьева 11, 630090, Новосибирск