6. OPIS PRZEPROWADZONEGO DOŚWIADCZENIA.

6.1 BUDOWA UKŁADU DOŚWIADCZALNEGO

 

        Układy służące do wyznaczania prędkości dryfu elektronów stanowią nieodzowną część wielu współczesnych detektorów gazowych. Znajomość prędkości dryfu elektronów w wypełniającym detektor gazie jest niezbędna dla otrzymania informacji o przechodzących cząstkach takich jak m.in. masa spoczynkowa, ładunek.

Układ  zastosowany w  tym doświadczeniu został przedstawiony na rysunkach 6.1 i 6.2. 

Rysunek 6.1  Zdjęcie aparatury zastosowanej do wyznaczania prędkości dryfu elektronów w gazach.  

Rysunek 6.2  Schemat linii gazowej zastosowanej podczas badania prędkości dryfu elektronów.

      Komora dryfowa osadzona jest w szczelnie zamkniętym aluminiowym cylindrze do którego podłączone są: zasilacz, oscyloskop cyfrowy, pudło kontrolne oraz butla zawierająca niepalną i nietoksyczną mieszankę: 88% Ar + 12% CO2 . Układ doświadczalny ma zapewniony przepływ mieszanki gazowej z szybkością około 1 l/h. Szklana bąblarka umieszczona na końcu linii gazowej wypełniona jest olejem syntetycznym, który zapewnia szczelność układu, nie reaguje z gazem oraz chroni przed wilgocią.

        Rysunek 6.3 przedstawia przekrój komory dryfowej z zaznaczonymi detektorami i źródłami cząstek alfa. Cząstki alfa pochodzące ze źródeł 241Am o energii ok. 5 MeV jonizują gaz a powstałe elektrony swobodne dryfują w niemal jednorodnym polu elektrycznym zadanym przez metalowe paski połączone drabinką oporową (rysunek 6.4). Sygnały z drutów anodowych trzech detektorów są wzmacniane przez ładunkowe wzmacniacze zasilane niskim napięciem z pudła kontrolnego. Wzmacniacze odwracają fazę, dlatego z ujemnego impulsu prądowego powstaje dodatni sygnał napięciowy, który jest proporcjonalny do całkowitego ładunku lawiny elektronów Q. Wartości pola dryfu oraz napięcia na poszczególnych detektorach można regulować przy pomocy potencjometrów znajdujących się na czołowej ścianie pudła kontrolnego.  

   

Rysunek 6.3. Przekrój komory dryfowej.

 

Rysunek 6.4. Szereg metalowych pasków połączonych ze sobą. Dwie takie płaszczyzny położone równolegle do siebie dają jednorodne pole elektryczne.       

   

Rysunek 6.5 Zdjęcie komory dryfowej z zaznaczonymi detektorami.

Rysunek 6.6 Zdjęcie detektora 2.

Zastosowana aparatura pozwalała na wyznaczanie prędkości dryfu elektronów w polach elektrycznych o natężeniach od 50V/cm do 600V/cm .