专利名称：：用以探测暗物质的乳胶室探测器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种探测仪器，具体涉及一种用以探测暗物质的乳胶室探测器。
背景技术：
：暗物质研究是当前的热点。暗物质的存在已经有很强的证据。最新理论模型表明，暗物质可能是以某些特殊粒子形式存在的。可以通过观测暗物质衰变或相互作用后产生的基本粒子来寻找暗物质粒子。在此之前，利用乳胶室探测器搭载科学试验卫星对高能电子进行空间观测依然是空白。但是现有技术中的乳胶室探测器只是将一定数量的核乳胶片简单的叠加后进行地面观测，仅能记录入射粒子的方向和轨迹，不能判断粒子的种类。所以现有的各种纟笨测仪器的结构及其探测方法，尚不能满足对暗物质衰变或相互作用后产生的基本粒子进行探测的需要。
发明内容本发明的目的是提供一种用以探测暗物质的乳胶室探测器。是希望能够借助该乳胶室探测器观测暗物质衰变或相互作用后产生的电子(包括正电子)及伽玛射线，以便寻找到暗物质以"粒子，，形式存在的证据，在暗物质是什么这个问题上有所突破；同时，通过观测高能电子，对解决宇宙线起源、加速等科学问题将很有用处。完成上述发明任务的技术方案是，一种用以探测暗物质的乳胶室探测器，设有若干层作用层，各作用层之间设有感光层，用遮光材料将上述作用层与感光层包裹成暗室，其特征在于，所述的作用层是若干层钨板，各层鴒板的厚度从上到下第增；所述的感光层是由不同感光度的x-ray胶片和核乳胶片叠加组合而成。以上方案中所述的x-ray胶片的厚度一般采用0.002mm，核乳胶片的厚度为一般采用0.008mm。所述的"各作用层的厚度从上到下第增"的要求是最小厚度为0.3mm;最大厚度为3.0mm;中间各板厚度分别为0.5mm、1.0mm;1.5mm。所述x-ray胶片和核乳胶片的"不同感光度"是指对x射线的敏感程度。由于探测器是以有效载荷的形式搭载卫星进行空间探测的，由于尺寸的限制，因此整个乳胶室探测器的尺寸可以在90mmx卯mmx90mm200mmx200mmx200mm之间。本发明建议的尺寸是100mmx100mmxlOOmm。使用时，将上述乳胶室探测器搭载到升空的人造卫星上进行观测；卫星及搭载的该乳胶室探测器回收后，在暗室中，将乳胶室探测内的x-ray胶片和核乳胶片取出，分别进行显影、定影；解读x-ray胶片和核乳胶片上的影像。本发明有以下优化方案1、所述的乳胶室探测器的外壳采用整体成型的铝金属外壳；2、所述的铝金属外壳外部设有凸耳，固定用的螺钉孔设置在该凸耳上；3、所述的铝金属外壳内设有若干加强筋。本发明的工作原理如下对于暗物质的观测，目前国内外的观测类型仍旧局限于高山乳胶室观测、地下乳胶室观测以及曾经的气球乳胶室观测等几类。本发明改变暗物质观测的传统思路，通过搭载科学实验卫星的方式，对高能电子进行空间观测，经过后期的数据分析，完成对暗物质的探测。本发明在探测器内部加入作用层，通过粒子与作用层发生作用后的不同现象，可以判断入射粒子的种类。进而在此l^f出上，通过观察筛选出的高能电子的能谱进行暗物质方面的分析。另外，本发明涉及的乳胶室探测器的感光层中加入了不同感光度的x-ray胶片，使得在后期的处理中除了能记录入射粒子的方向和轨迹，还能够判断入射粒子的能量。2006年9月9日，我国在酒泉卫星发射中心用"长征二号丙，，运载火箭，成功地将"实践八号"育种卫星送入预定轨道。我们将应用本发明设计完成的暗物质乳胶室探测器安装于"实践八号，，科学卫星的回收抢中，搭载"实践八号，，科学育种卫星进行为期15天空间观测并于2006年9月24曰成功回收。本发明的用以探测暗物质的乳胶室探测器适于进行空间观测，大气次级电子问题就得到解决(气球观测高能电子，最主要的问题就是无法判断大气次级电子与宇宙电子)；尽管卫星舱也有一定的厚度，也会产生次级电子，但这可以通过地面乳胶室图像分析全部扣除，有效地降低了探测器的本底，大大提高了观测效率。通过空间观测克服了以往其他观测方式的弊端，为暗物质的探测技术开创了新的局面。图1为乳胶室内部的结构示意图；图2为探测器的加强筋设计示意图；图3为探测器的内部结构示意图。具体实施例方式实施例1，用以探测暗物质的乳胶室探测器，图1所示为乳胶室内部的结构，在钨板l(作用层)之间加入感光层2、3。共选用了五种不同厚度的鴒板，从乳胶室顶层至底层，逐渐增加鴒板的厚度，分别为0.3mm、0.5mm、l.Omm、1.5mm、3.0mm。这样啦文的目的是为了增加有效作用深度，减小探测器的高度。乳胶室感光层的材料具体信息见表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，钨板为作用层，乳胶片、FujiIX150x-ray胶片、HR16+HR-HA30胶片3分别組成感光层。由于搭载的是返回式卫星，乳胶室探测器的力学环境要求比较高，虽然整个探测器设计重量只有5千克，但为了满足提出的力学要求，整个探测器主要有外部的铝金属外壳以及其内部的乳胶室盒两部分组成，如图2所示，金属外壳采用了整体成型的方法，同时在螺钉孔设凸耳，并采用加强筋设计，这样可以更好地使得乳胶室探测器避免600g沖击产生的影响，增加结构强度和抗震性。图3为乳胶室安装盒安装外壳后的剖面图，内部为钬合金盒。在暗室中将乳胶室各层材料依次封装在2mm厚的钛合金保护盒中，并调节保护盒底部的螺钉使其压紧。最后将钛合金保护盒置于外壳中并固封。这样的设计便于乳胶室的定位、装卸，以及使探测器能够满足发射、在轨运行和回收时的恶劣环境条件。权利要求1、一种用以探测暗物质的乳胶室探测器，设有若干层作用层，各作用层之间设有感光层，用遮光材料将上述作用层与感光层包裹成暗室，其特征在于，所述的作用层是若干层钨板，各层钨板的厚度从上到下第增；所述的感光层是由不同感光度的x-ray胶片和核乳胶片叠加组合而成。2、根据权利要求1所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述的x-ray胶片的厚度采用0.002mm，核乳胶片的厚度为采用0.008mm。3、根据权利要求1所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述的"各作用层的厚度从上到下第增"的要求是最小厚度为0.3mm;最大厚度为3.0mm;中间各板厚度分别为0.5mm、l.Omm;1.5mm。4、根据权利要求1所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述x-ray胶片和核乳胶片的"不同感光度"是指对x射线的敏感程度。5、根据权利要求1所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，整个乳胶室纟笨测器的尺寸在卯mmx90mmx90mm200mmx200mmx200mm之间。6、根据权利要求5所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述的整个乳胶室探测器的尺寸是100mmx100mmxlOOmm。7、根据权利要求6所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述的乳胶室探测器采用整体成型的铝金属外壳。8、根据权利要求17之一所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述的铝金属外壳外部设有凸耳，固定用的螺钉孔设置在该凸耳上。9、根据权利要求8所述的用以探测暗物质的乳胶室探测器，其特征在于，所述的铝金属外壳内设有若干加强筋。全文摘要用以探测暗物质的乳胶室探测器，设有若干层作用层，各作用层之间设有感光层，用遮光材料将上述作用层与感光层包裹成暗室，其特征在于，所述的作用层是若干层钨板，各层钨板的厚度从上到下第增；所述的感光层是由不同感光度的x-ray胶片和核乳胶片叠加组合而成。以上方案中所述的x-ray胶片的厚度一般采用0.002mm，核乳胶片的厚度为一般采用0.008mm。所述的“各作用层的厚度从上到下递增”的要求是最小厚度为0.3mm；最大厚度为3.0mm；中间各板厚度分别为0.5mm、1.0mm；1.5mm。本发明适于进行空间观测。通过空间观测克服了以往其他观测方式的弊端，为暗物质的探测技术开创了新的局面。文档编号G01T1/00GK101424743SQ20081015658公开日2009年5月6日申请日期2008年10月7日优先权日2008年10月7日发明者唐和森,宫一忠,进常,张仁健,王楠森,胡一鸣申请人:中国科学院紫金山天文台