загрузка...
загрузка...
На головну

Кути орієнтування в географічній системі координат і плоскою прямокутній системі координат Гаусса-Крюгера

  1. I. 2. 2. Сучасна психологія і її місце в системі наук
  2. III. Східний питання у Віденській системі міжнародних відносин.
  3. Аварія в системі електропостачання поїзда.
  4. Адвокатське право як наука і її місце в системі інших правових наук
  5. Адміністративне право в правовій системі Російської Федерації
  6. Адміністративне право в системі російського права
  7. Аксіома Больцано-Вейєрштрасса і теорема про стягують системі відрізків

В процесі експлуатації детектори безперервно піддаються опроміненню іонізуючою радіацією. У міру збільшення дози опромінення відбувається безперервне погіршення експлуатаційних параметрів детектора: падає коефіцієнт посилення, зростає темновой ток, нарешті, виникають спонтанні пробої газових проміжків [36].

Найпростіший приклад радіаційного старіння - це кінцевий термін служби самогаситься лічильника Гейгера, наповненого сумішшю аргону з парами спирту через незворотного витрати спирту.

Однак, на відміну від самогаситься лічильника Гейгера, в якому в процесі експлуатації безперервно змінюється склад газової суміші, практично всі інші детектори, розглянуті в цьому посібнику, працюють при незмінному вихідному складі газової суміші. Підібрана для даного детектора газова суміш безперервно прокачується через детектор і потім через замкнуту систему очищення знову повертається в детектор. Проте, все детектори в тій чи іншій мірі схильні до радіаційного старіння.

Як правило ефект радіаційного старіння характеризується відносною падінням коефіцієнта газового підсилення в залежності від дози опромінення. Це стосується всіх пропорційних детекторів. Виняток становлять плоскопараллельние камери з резистивним електродами - в цих камерах спостерігалося зменшення питомої опору бакелітових електродів при великих дозах опромінення, причому немає твердої впевненості, що це зменшення пов'язано саме з дозою опромінення. [38]. Крім того, для плоскопараллельной геометрії взагалі, як правило, радіаційне старіння настає повільніше. У всякому разі, для пропорційних камер з резистивним електродами, зазвичай працюють в умовах відносно невеликих радіаційних завантажень, радіаційне старіння поки не дуже актуально.

При дослідженнях радіаційного старіння дозу опромінення зазвичай висловлюють в нетрадиційних для цієї фізичної величини одиницях: для детекторів з анодними нитками (пропорційні камери самі по собі або

що входять до складу інших приладів - наприклад, час-проекційних камер) - в заряді, зібраному на одиниці довжини анодної нитки (Кл / см) або на одиницю довжини стрипа (Кл / мм) для мікростріпового детекторів. Для камер з резистивним електродами, ГЕУ, Микромегас дозу висловлюють в Кл / мм 2 [36]. Знаючи розмір детектора, геометрію опромінення, енерговиділення пройшла через детектор частки і коефіцієнт газового посилення детектора, легко перерахувати дозу, виражену в зазначених вище одиницях, на число зареєстрованих частинок, а знаючи середній потік частинок через детектор - на термін служби детектора при допустимих змінах параметрів.

Історично найкраще досліджені процеси старіння багатодротяних пропорційних камер. Як вже зазначалося вище, радіаційне старіння призводить до падіння коефіцієнта газового підсилення, збільшення темнового струму і спонтанним пробоїв. Швидкість радіаційного старіння залежить від дуже великої кількості факторів: від складу газової суміші, від коефіцієнта газового підсилення, від швидкості продувки суміші через детектор, і, крім того від безлічі неконтрольованих чи погано контрольованих факторів, таких, як гаженіе конструкційних матеріалів, наявності неконтрольованих газових домішок , що надходять від системи очищення і т.п.

На Ріс.60 наведені залежності струму через пропорційну камеру, що характеризує коефіцієнт газового посилення від дози опромінення для двох газових сумішей: Аргон - метан і аргон - DME. Візьмемо дозу 0,2 КЛ / см (падіння коефіцієнта посилення для суміші аргон - DME ще трохи, а для суміші аргон-метан вже становить близько 50%) і підрахуємо, якого потоку зареєстрованих частинок це відповідає. Якщо камера має товщину 1 см, то повна іонізація в аргоні складе близько 100 електрон-іонних пар. Беручи коефіцієнт газового посилення (типово) рівним 104, Отримаємо заряд від однієї частинки рівним 1,6 ·-13 кулон. Вважаючи крок між тяганиною рівним 2 мм, отримаємо, що 2 Кл / см відповідають 1 КЛ / см2. Тоді доза 0,2 Кл / см відповідає приблизно 1013 частинок на 1 см2, Що є дуже великим потоком.

Мал. 60. Падіння коефіцієнта посилення при опроміненні в пропорційній камері для двох газових сумішей.

На Ріс.60 наведені залежності струму через пропорційну камеру, що характеризує коефіцієнт газового посилення від дози опромінення для двох газових сумішей: Аргон - метан і аргон - ДМЕ. Видно, що в аргон-метанової суміші старіння йде набагато швидше. Причина цього полягає в тому, що метан, як і ряд інших вуглеводнів, при нейтралізації іонів на катоді, та й в процесі прямого опромінення, створює велику кількість радикалів, які, в свою чергу, осідаючи на анодної нитки, утворюють різноманітні полімерні ланцюги, одягаючи анодний дріт в своєрідну «шубу». Приклади таких «шуб» наведені на Ріс.61.

Ріс.61. Відкладення на анодної дроті.

Очевидно, що такі відкладення змінюють напруженість поля у дроту і тим самим коефіцієнт газового посилення.

Крім цього, на катодах також виникають відкладення (ефект Малтера), що володіють ізолюючими властивостями. Відповідні до катода іони можуть створювати в цих тонких ізолюючих плівках дуже сильні електричні поля, що призводять до вириваючи електронів і збільшення темнового струму або навіть пробою.

Для детекторів, що працюють на сучасних прискорювачах, таких як Великий Адронний Коллайдер в ЦЕРНІ, газові суміші, що містять складні вуглеводні, з описаних вище причин, неприйнятні. Застосовуються газові суміші Ar (або Xe) - CO2 або Ar (Xe) - CO2 - CF4 [].

гази CO2 , CF4. також мають приглушують властивостями, хоча і гірше, ніж вуглеводні. Але вони не утворюють на анодних нитках «шуб», подібних Ріс.61.

Однак на цьому неприємності не закінчуються. Найменші сліди кремнію в газовій системі (клеї, мастила, масла і т.п., а іноді і взагалі незрозуміло звідки) призводять до відкладення на анодної нитки кремнієвих бляшок (Ріс.62), що також змінює коефіцієнт газового посилення [37].

Ріс.62. Кремнієві відкладення на анодної дроті.

Цікаво застосування в якості газової добавки четирехфторістого вуглецю CF4. Цей газ дуже хімічно активний, ще більш активні його радикали. Тому він добре очищає анодний дріт від відкладень. Однак він не тільки не допускає застосування в вигляді конструкційних елементів скла і ряду інших матеріалів, але і пред'являє дуже жорсткі вимоги до якості золотого покриття анодної дроту., Інакше в місцях з недостатньо якісним покриттям тут же виникає корозія (Рис 63).

Рис.63. Корозія золотого покриття анодної дроту.

У загальному випадку можна сказати, що на сьогоднішній день підбір газової суміші, виняток джерел кремнію, раціональний вибір конструкційних матеріалів забезпечують роботу детекторів з анодними дротами до значення доз 20 Кл / см. що досить для умов роботи ВАК.

Мікростріпового газові камери через малу ефективної площі розмноження заряду, більш високої щільності енергії в порівнянні з анодними дротяними детекторами, виявляються більш чутливі до ефектів радіаційного старіння. У них виключено застосування гасять органічних вуглеводневих домішок. Найбільш поширена суміш - це Ar-DME в різних співвідношеннях концентрацій. Ретельний підбір матеріалів, з яких виготовляється камера, хороша очищення газової суміші і ряд інших заходів дозволяють досягти рівня доз без помітного старіння до 100 мкл / мм, що все ж на порядок гірше, ніж в дротяних системах [36].

Найбільш радіаційно стійкими є площинні конструкції, в яких відсутні зволікання або надтонкі електроди, як в мікростріпового детекторах. Тому в камерах з резистивним електродами, в Микромегаса і ГЕУ крім розрізнених і суперечливих спостережень окремих ефектів, які можуть бути приписані радіаційного старіння, немає переконливих даних про чітко виражених ефекти радіаційного старіння [36].

На закінчення слід сказати, що ефекти радіаційного старіння настільки різноманітні і залежать від такої великої кількості факторів, що крім декількох загальних рекомендацій, сформульованих вище, загальної теорії не існує, і в відповідальних випадках завжди потрібно проводити спеціальні тести і підбирати умови, що забезпечують необхідну швидкість старіння кожного конкретного детектора для конкретних умов експлуатації.

6. ВИСНОВОК

У цьому посібнику досить коротко розглянуті сучасні газорозрядні детектори, особливо ті, які з'явилися в останнє десятиліття в першу чергу за рахунок прогресу в технології. Це зауваження перш за все відноситься до мікроструктурним детекторів. В даний час відбувається бурхливий розвиток детекторів цього типу, в літературі регулярно з'являються нові експериментальні варіанти конструкцій. Життя покаже, які з пропонованих варіантів виявляться життєздатні і затребувані експериментом, а які не розвиватимуться. У всякому разі, в цьому посібнику ми розглянули лише ті варіанти і конструкції приладів, які вже, нехай іноді обмежено, (а то і вперше) застосовуються в реальних експериментах досить великого масштабу. До моменту виходу в світ цієї допомоги, можливо, з'являться прилади, які в даний посібник вже не встигли увійти.

Кути орієнтування в географічній системі координат і плоскою прямокутній системі координат Гаусса-Крюгера

мета:Освоїти вимір і взаємні перерахунку кутів орієнтування в різних системах координат

1. Вимірювання кутів орієнтування на карті або плані в географічній системі координат

Кути орієнтування в географічній системі координат: географічний (істинний) азимут прямий, географічний (істинний) азимут зворотний, географічний Румб прямий, географічний Румб зворотний.

географічний азимут (Аг) - кут, відлічуваний за годинниковою стрілкою від північного напряму географічного меридіана до ориентируемой лінії. Змінюється від 0? до 360?.

Щоб визначити Аг лінії АВ необхідно: (Мал. 4.1):

· Провести географічний меридіан через початкову точку А; для цього за допомогою трикутника провести лінію, паралельну до географічної меридіану карти;

· Виміряти азимут прямий за допомогою транспортира (з точністю до 30'').

Аналогічно вимірюють азимут географічний зворотний лінії АВ (АгВА), Але географічний меридіан проводять через точку В.

Знаючи прямий азимут географічний лінії АВ - АгАВ можна вирахувати азимут географічний зворотний за формулами:

 [4]; (14)

 [5], (15)

 де  - Зближення меридіанів в географічній системі координат (кут між дотичними до меридіанах в даних точках, спрямованих на полярну зірку).

Мал. 4.1. Кути орієнтування в географічній системі координат
географічний румб (rГ) - Кут між ориентируемой лінією і найближчим напрямком географічного меридіана (північним або південним).

Румби змінюються від 0? до 90? і крім кутового значення мають ще назви - СВ, ЮВ, Пд, СЗ, наприклад: ;

Зворотний Румб за значенням дорівнює прямому румбу, але має протилежний зміст.

приклад 1. Визначити кути орієнтування в географічній системі координат лінії АВ, Заданої на навчальній карті (квадрат 68-13, північна частина) (рис. 4.2).

Рис.4.2. Фрагмент навчальної топографічної карти

Знаючи азимут географічний можна розрахувати Румб географічний, і навпаки.

Приклад 2 (рис.4.3).відомий  знайти rГ.

Для вирішення завдання можна скористаємося формулами взаємозв'язку азимутів і румбів (табл. 4.1). Оскільки лінія знаходиться в III чверті, формула перерахунку:

.

РІШЕННЯ

Таблиця 4.1

Схема взаємозв'язку азимутів і румбів

 чверть  Інтервал зміни азимута, град.  Формула перекладу  Знаки збільшень координат
 номер  назва  ?Х  ?У
I  CВ  0-90 rI= ? + +
 II  ЮВ  90-180 rII= 180 ° -? - +
 III  Пд  180-270 rIII= ? - 180 ° - -
 IV  СЗ  270-360 rIV= 360 ° -? + -

2. Вимірювання кутів орієнтування на карті і плані в плоскій системі координат Гаусса-Крюгера

Кути орієнтування в плоскій системі координат Гаусса-Крюгера: дирекційний кут прямий, дирекційний кут зворотний, румба дирекційний прямий, румба дирекційний зворотний, зближення меридіанів.

Дирекційний кут (a) - Кут, відлічуваний від північного напрямку осьового меридіана або лінії, йому паралельної, по ходу годинникової стрілки до ориентируемой лінії. Змінюється від 0? до 360?.

Дирекційний Румб (ra) - Кут між ориентируемой лінією і найближчим напрямом осьового меридіана або лінії, йому паралельної. Змінюється від 0? до 90?.

Щоб знайти по карті дирекційний кут лінії АВ необхідно (Мал. 4.4):

· Провести осьової меридіан  через початкову точку ориентируемой лінії (А). Для цього докласти трикутник до точки А і провести лінію, паралельну осьовому меридіану карти;

·  виміряти дирекційний кут за допомогою круглого транспортира (з точністю до 30'').

Зворотний дирекційний кут лінії АВ -  вимірюють таким же чином, тільки осьової меридіан проводять через точку В.

Дирекційного кутку плоскої системи координат Гаусса-Крюгера відповідає азимут географічний, а дирекционному румбу - румба географічний; це одні і ті ж кути, тільки в різних системах координат.

приклад 3. Виміряти кути орієнтування в плоскій системі координат Гаусса-Крюгера лінії АВ, Заданої на навчальній карті (квадрат 68-13, північна частина).

Виміряні кути орієнтування лінії АВ в географічній системі координат і плоскою системі координат Гаусса-Крюгера відрізняються на 2 °. Це є гауссово зближення меридіанів (?) - кут між географічним і осьовим меридіанами (Мал. 4.5).

 Зарамкове оформлення навчальної карти свідчить, що зближення меридіанів дорівнює 2 ° 22', однак за нашими розрахунками вийшло 2 °. Точніше виміряти кут за допомогою транспортира неможливо.

На аркушах карти, що не примикають до осьового меридіану зони, вертикальні лінії кілометрової сітки повернені на заході чи сході щодо меридіанів градусної сітки на величину гауссова зближення меридіанів. Якщо лист карти розташований в західній частині зони, то кілометрова сітка розгорнута на захід щодо градусної сітки і навпаки.

Зв'язок між румбами і дирекційний кутами в прямокутній системі координат така ж, як в географічній системі координат.

Приклад 4. відомий

знайти .

Зробимо креслення орієнтування (Мал. 4.6). Оскільки лінія знаходиться в II чверті, формула перерахунку:

.

.

3. Взаємні перерахунку кутів орієнтування в прямокутної і географічної системах координат

Завдання 1. Дано:  Знайти: АГ.

Рішення (рис. 4.7):

завдання 2. дано:  знайти:

Рішення (рис. 4.8):

 Nг
Завдання 3.

дано:

знайти:

Рішення (рис. 4.9):

4. Завдання

ВАРІАНТ 1.

1. Визначити азимут географічний по відомим магнітному азимуту і відміні магнітної стрілки, зробити креслення:

 № п / п  ам ?  Аг
 6?56  + 8?14  
 28?17  -5?16  
 54?36  + 6?27  
 2?18  + 5?40  
 78?46  -12?21  
 5?38  -8?45  

2. Знайти магнітний азимут по відомим азимуту географічної і відміні магнітної стрілки, зробити креслення:

 № п / п  Аг ?  ам
 357?19  + 6?55  
 183?44  -5?37  
 12?55  + 3?42  
 56?47  -9?08  
 73?23  + 5?11  
 355?14  -10?47  

3. Обчислити магнітний азимут по відомим дирекційного кутку, відміні магнітної стрілки і гауссову зближенню меридіанів, зробити креслення:

 № п / п ? ? ?  ам
 24?40  09?30  + 1?30  
 47?20  -2?10  + 2?05  
 94?30  + 4?00  -2?31  
 50?10  + 1?10  + 2?30  
 66?20  -1?10  + 2?30  
 183?30  + 2?20  -1?30  

ВАРІАНТ 2.

1. Визначити азимут географічний по відомим магнітному азимуту і відміні магнітної стрілки, зробити креслення:

 № п / п  ам ?  Аг
 4?47  + 11?15  
 161?28  -9?50  
 186?07  + 6?15  
 356?13  -12?20  
 270?21  + 10?20  
 310?36  -9?18  

2. Знайти магнітний азимут по відомим азимуту географічної і відміні магнітної стрілки, зробити креслення:

 № п / п  Аг ?  ам
 358?02  -7?35  
 333?44  -9?18  
 97?38  -4?18  
 124?51  + 7?36  
 2?23  + 5?40  
 222?14  -5?16  

3. Обчислити магнітний азимут по відомим дирекційного кутку, відміні магнітної стрілки і гауссову зближенню меридіанів, зробити креслення:

 № п / п ? ? ?  ам
 163?20  -4?30  -1?33  
 298?05  + 8?45  + 2?30  
 89?45  -6?10  -1?30  
 1?10  + 2?20  -2?30  
 78?45  + 8?45  -1?30  
 283?30  -4?30  + 1?10  


Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати