Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья об обнаружении ионизирующего излучения. Для обнаружения неионизирующих частиц см. Счетчик частиц .

В экспериментальной и прикладной физике элементарных частиц , ядерной физики и ядерной энергетики , А детектор частиц , также известный как детектор излучения , это устройство , используемое для обнаружения, отслеживания и / или идентифицировать ионизирующие частицы , такие как те , которые получают путем ядерного распада , космических излучение или реакции в ускорителе частиц . Детекторы могут измерять энергию частицы и другие атрибуты, такие как импульс, спин, заряд, тип частицы, в дополнение к простой регистрации присутствия частицы.

Примеры и типы [ править ]

Обзор типов детекторов частиц

Многие из детекторов, изобретенных и используемых до сих пор, представляют собой детекторы ионизации (из которых наиболее типичны газовые детекторы ионизации и полупроводниковые детекторы ) и сцинтилляционные детекторы ; но применялись и другие, совершенно иные принципы, такие как свет Черенкова и переходное излучение.

Туманные камеры визуализируют частицы , создавая перенасыщенный слой пара . Частицы, проходящие через эту область, создают облачные треки, похожие на конденсационные следы самолетов.
Запись пузырьковой камеры в ЦЕРН

Исторические примеры

Детекторы радиационной защиты

Следующие типы детекторов частиц широко используются для радиационной защиты и серийно производятся в больших количествах для общего использования в ядерной, медицинской и экологической областях.

Часто используемые детекторы для физики элементарных частиц и ядерной физики

  • Детектор газовой ионизации
    • Ионизационная камера
    • Пропорциональный счетчик
      • Многопроволочная пропорциональная камера
      • Камера дрейфа
      • Камера временной проекции
      • Детектор газообразных микрорельефов
    • Трубка Гейгера – Мюллера
    • Искровая камера
  • Твердотельные детекторы:
    • Полупроводниковый детектор и варианты, включая ПЗС-матрицы
      • Кремниевый вершинный детектор
    • Твердотельный ядерный трековый детектор
    • Черенковский детектор
      • Кольцевой черенковский детектор (RICH)
    • Сцинтилляционный счетчик и связанный с ним фотоумножитель , фотодиод или лавинный фотодиод
      • Ячейка Лукаса
      • Детектор времени полета
    • Детектор переходного излучения
  • Калориметр
  • Микроканальный пластинчатый детектор
  • Детектор нейтронов

Современные детекторы [ править ]

Основная статья: Герметический детектор

Современные детекторы в физике элементарных частиц объединяют несколько из вышеперечисленных элементов слоями, очень похожими на лук .

Детекторы частиц исследования [ править ]

Детекторы, предназначенные для современных ускорителей, огромны как по размерам, так и по стоимости. Термин счетчик часто используется вместо детектора, когда детектор считает частицы, но не определяет их энергию или ионизацию. Детекторы частиц также обычно могут отслеживать ионизирующее излучение ( фотоны высокой энергии или даже видимый свет ). Если их основная цель - измерение излучения, их называют детекторами излучения , но поскольку фотоны также являются (безмассовыми) частицами, термин « детектор частиц» все еще применим.

На коллайдерах [ править ]

  • В ЦЕРН
    • для LHC
      • CMS
      • АТЛАС
      • Алиса
      • LHCb
    • для LEP
      • Алеф [1]
      • Дельфи [2]
      • L3
      • Опал [3]
    • для СПС
      • КОМПАС Эксперимент
      • Гаргамель
      • NA61 / БЛЕСК
  • В Фермилаб
    • для тэватрона
      • CDF
      • D0
    • Mu2e
  • В DESY
    • для HERA
      • H1
      • HERA-B
      • ГЕРМЕС
      • ЗЕВС
  • В BNL
    • для RHIC
      • ФЕНИКС
      • Фобос
      • ЗВЕЗДА
  • В SLAC
    • для ПеП-II
      • БаБар
    • для SLC
      • SLD
  • В Корнелле
    • для CESR
      • CLEO
      • CUSB
  • В ИЯФ
    • для ВЭПП-2М и ВЭПП-2000
      • ND
      • SND
      • CMD
    • для ВЭПП-4
      • КЕДР
  • Другие
    • MECO от Калифорнийского университета в Ирвине

В стадии строительства [ править ]

  • Для Международного линейного коллайдера (ILC)
    • CALICE (Калориметр для эксперимента с линейным коллайдером)

Без коллайдеров [ править ]

  • Антарктическая система детекторов мюонов и нейтрино (AMANDA)
  • Криогенный поиск темной материи (CDMS)
  • Супер-Камиоканде
  • КСЕНОН

На космическом корабле [ править ]

  • Альфа-магнитный спектрометр (AMS)
  • JEDI (Детектор энергетических частиц Юпитер)

См. Также [ править ]

  • Подсчет эффективности
  • Список частиц
  • Генератор хвостовых импульсов

Ссылки [ править ]

  • Джонс, Р. Кларк (1949). «Новая система классификации детекторов излучения». Журнал Оптического общества Америки . 39 (5): 327–341. DOI : 10.1364 / JOSA.39.000327 .
  • Джонс, Р. Кларк (1949). «Опечатка: максимальная чувствительность детекторов излучения». Журнал Оптического общества Америки . 39 (5): 343. DOI : 10,1364 / JOSA.39.000343 .
  • Джонс, Р. Кларк (1949). "Факторы достоинства детекторов излучения". Журнал Оптического общества Америки . 39 (5): 344–356. DOI : 10.1364 / JOSA.39.000344 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Диафильмы
  • « Детекторы излучения ». HM Stone Productions, Schloat. Тарритаун, штат Нью-Йорк, Prentice-Hall Media, 1972.
Главная Информация
  • Группен, К. (28 июня - 10 июля 1999 г.). «Физика обнаружения частиц». Материалы конференции AIP, Приборы в физике элементарных частиц, VIII . 536 . Стамбул: Dordrecht, D. Reidel Publishing Co., стр. 3–34. arXiv : физика / 9906063 . DOI : 10.1063 / 1.1361756 .