Детектор на елементарни частици

Детектор на елементарни частици, също детектор на йонизиращо излъчване, е устройство, използвано в експерименталната физика на елементарните частици и предназначено за откриване и измерване на параметрите на елементарните частици с висока енергия като космическите лъчи или частици, родени при ядрен разпад или в ускорителите.

Основни типове

Исторически

Детектори за радиационна защита

Детектори в ядрената физика и физиката на елементарните частици

Детектори за експерименти с насрещни снопове

Във физиката на елементарните частици понятието „детектор“ се отнася не само до различните типове датчици за регистриране на частиците, но и към големи апаратури, създадени на тяхна основа и включващи в себе си инфраструктурата, необходима за поддържането им в работно състояние (криогенни системи, климатизация, енергозахранване), електроника за регистриране и първична обработка на данните, спомогателни системи (например свръхпроводящи соленоиди за създаване на вътрешно магнитно поле). Като правило, такива големи апаратури се създават от големи научноизследователски колективи. Тъй като построяването им изисква значителни финансови средства и човешки усилия, те се прилагат не само за една определена задача, а за най-различни измервания.

Основни изисквания към един съвременен детектор в ускорител на частици:

  • Висока ефективност (малък процент нерегистрирани частици или частици с недобре определени параметри)
  • Способност за различаване на различните типове образуващи се частици (пиони, каони, протони и т.н.)
  • Способност за точно измерване на импулса на заредените частици за изчисление на инвариантната маса на нестабилните състояния.
  • Способност за точно измерване на енергията на фотоните.
Условно изображение на многослоен универсален детектор за ускорител на насрещни снопове.

Необходимостта от удовлетворяване на всички тези изисквания води до типичната в наши дни схема на универсален многослоен детектор. В англоезичната литература тази схема се сравнява с луковица (onion-like structure). В посока от центъра (мястото на взаимодействие на сноповете) към периферията един типичен детектор за експерименти с насрещни снопове съдържа следните системи:

Трекова система

Трековата система е предназначена за регистрация на траекторията на заредената частица: координатите на областта на взаимодействие, ъглите на излитане. В повечето случаи тя се намира в магнитно поле, което води до изкривяване на траекторията и позволява да се определи импулсът и видът на заряда. Трековата система обикновено се изгражда въз основа на газови йонизационни детектори или полупроводникови детектори.

Система за идентификация

Системата за идентификация позволява да се отделят различните типове заредени частици. Най-често принципът на работа на тази система почива на измерване на скоростта на прелитане на частиците по един от трите начина:

  • по ъгъла на черенковското излъчване в специална камера (или по самото наличие или отсъствие на черенковско излъчване),
  • по времето на прелитане до точката на регистрация,
  • по плътността на относителна йонизация на веществото.

Съвместно с измерването на импулса на частицата в трековата система това дава информация за масата, а следователно и за вида на частицата.

Калориметър

Калориметърът (да не се бърка с прибора за измерване на топлина) в ядрената физика е предназначен за измерване на енергията на частиците чрез тяхното пълно поглъщане. Това е единственият начин на регистрация на фотоните, тъй като те нямат заряд и не оставят следи в трековата система. Фотоните и електроните образуват каскаден „дъжд“ във веществото и се поглъщат напълно. Отделената при поглъщането енергия може да се измери или по електромагнитното взаимодействие (електромагнитни калориметри), или чрез силното ядрено взаимодействие (адронни калориметри).

Мюонна система

Мюонната система може да се отнесе към системата за идентификация, но се реализира технически отделно във външната част на детектора. Най-често тя се вгражда в желязото на соленоида от трековата система. Мюонната система позволява да се отделят мюоните поради способността им да преминават големи разстояния във веществото без поглъщане (като следствие на това, че мюонът не изпитва силно ядрено взаимодействие).

Списък на работещите или строящи се детектори за ускорители на насрещни снопове

  • Детектори на Големия адронен ускорител (CERN)
  • Детектори на колайдера Теватрон, Фермилаб
    • CDF
    • D0
  • Детектори на електрон-позитронни колайдери
    • BaBar (колайдер PEP-II, Национална ускорителна лаборатория SLAC на английски: Stanford Linear Accelerator Center, SLAC))
    • Belle (колайдер KEKB, KEK)
    • BES (колайдер BEPC, Пекин)
    • CLEO (колайдер CESR)
    • КЕДР (колайдер ВЭПП-4, Институт по ядрена физика СО РАН, Новосибирск)
    • КМД, Сферичен неутрален детектор (колайдер ВЭПП-2М, Институт по ядрена физика СО РАН, Новосибирск)

Приложение

Освен за научни експерименти, детекторите на елементарни частици намират приложение и в приложни задачи – в медицината (рентгенови апарати с ниска доза на облъчване, томографи, лъчетерапия), материалознанието (дефектоскопия).

Литература

Общомедия
Общомедия разполага с мултимедийно съдържание за
Детектори на елементарни частици.

Външни препратки

  Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Детектор элементарных частиц“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите. ​

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.​

Read other articles:

John G. Trump

John G. TrumpProf. Emeritus John Trump, c. 1979.LahirJohn George Trump(1907-08-21)21 Agustus 1907New York City, New York, A.S.Meninggal21 Februari 1985(1985-02-21) (umur 77)Boston, Massachusetts, A.S.KebangsaanAmerika SerikatAlmamaterInstitut Politeknik Brooklyn Universitas ColumbiaInstitut Teknologi MassachusettsDikenal atasGenerator Van de GraaffSterilisasi limbah dengan sinar elektron[1][2]PenghargaanKing's Medal for Service (1947)President's Certificate (1948)Lamme M...

 

الاستفتاء على الدستور الأرمني 2015

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016) الاستفتاء على الدستور الأرمني 2015معلومات عامةالعنوان Одобряете ли Вы внесение изменений в Конституцию А...

 

متلازمة الجلد المسموط العنقودية

متلازمة الجلد المسموط العنقودية متلازمة الجلد المسموط العنقودية معلومات عامة الاختصاص طب الجلد  من أنواع عدوى المكورة العنقودية  [لغات أخرى]‏،  ومرض معد بكتيري مطاعم  [لغات أخرى]‏،  ومرض جلدي،  وعدوى الأطفال حديثي الولادة،  ومرض  المظهر السر...

Mevlüt Çavuşoğlu

Mevlüt ÇavuşoğluMP Menteri Luar NegeriPetahanaMulai menjabat 24 November 2015Perdana MenteriAhmet DavutoğluBinali Yıldırım PendahuluFeridun SinirlioğluPenggantiPetahanaMasa jabatan29 August 2014 – 28 August 2015Perdana MenteriAhmet Davutoğlu PendahuluAhmet DavutoğluPenggantiFeridun SinirlioğluMinister of European Union AffairsMasa jabatan25 December 2013 – 29 August 2014Perdana MenteriRecep Tayyip Erdoğan PendahuluEgemen BağışPenggantiVolkan BozkırCh...

 

العلاقات الإريترية الناوروية

العلاقات الإريترية الناوروية إريتريا ناورو   إريتريا   ناورو تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الإريترية الناوروية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين إريتريا وناورو.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: وجه المقارنة...

 

مارتن الأول ملك أراغون

مارتن الأول ملك أراغون (بالكتالونية: Martí l'Humà)‏  معلومات شخصية الميلاد 1356جرندة الوفاة مايو 31, 1410برشلونة مواطنة تاج أرغون  الديانة مسيحية الأولاد مارتينو الأول ملك صقلية  الأب بيدرو الرابع ملك أراغون  الأم إليانور من صقلية  إخوة وأخوات خوان الأول ملك أراغون، ...

Montesarchio

MontesarchioKomuneComune di MontesarchioLokasi Montesarchio di Provinsi BeneventoNegaraItaliaWilayah CampaniaProvinsiBenevento (BN)Luas[1] • Total26,51 km2 (10,24 sq mi)Ketinggian[2]300 m (1,000 ft)Populasi (2016)[3] • Total13.758 • Kepadatan520/km2 (1,300/sq mi)Zona waktuUTC+1 (CET) • Musim panas (DST)UTC+2 (CEST)Kode pos82016Kode area telepon0824Situs webhttp://www.comune.montesarchio....

 

趙家驤

追晉陸軍二級上將趙家驤將軍个人资料出生1910年 大清河南省衛輝府汲縣逝世1958年8月23日(1958歲—08—23)（47—48歲） † 中華民國福建省金門縣国籍 中華民國政党 中國國民黨获奖 青天白日勳章（追贈）军事背景效忠 中華民國服役 國民革命軍 中華民國陸軍服役时间1924年－1958年军衔 二級上將 （追晉）部队四十七師指挥東北剿匪總司令部參謀長陸軍�...

 

James Baldwin

Halaman ini berisi artikel tentang the American writer. Untuk other people with the same name, lihat James Baldwin (disambiguasi). James BaldwinBaldwin in 1969Lahir(1924-08-02)2 Agustus 1924New York CityMeninggal1 Desember 1987(1987-12-01) (umur 63)Saint-Paul-de-Vence, FranceKebangsaanAmericanPekerjaan Writer *novelist *poet *playwright *activist Tahun aktif1947–85 James Arthur Baldwin (2 Agustus 1924 – 1 Desember 1987) adalah penyair, novelis, dramawan, eseis, kri...

Iceberg that sank the Titanic

Iceberg that was struck by Titanic on April 14, 1912 'Iceberg' at the Titanic Museum in Branson, Missouri, whose building is modeled on the famous ship The passenger steamer Titanic collided with an iceberg and sank on the night of 14–15 April 1912 in the North Atlantic. Of the approximate 2,200 people on board, over 1,500 did not survive. After the disaster, there was interest in the iceberg itself to explain the circumstances of the collision and the resulting damage to the supposedly uns...

 

Entrance of the Gladiators

Military march by Julius Fučík For the similarly titled march by John Philip Sousa, see The Gladiator March. This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Entrance of the Gladiators – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2023) (Learn how and when to remove this message) Entrance of the Gladi...

 

USS Badger (DD-126)

Wickes-class destroyer For other ships with the same name, see USS Badger. USS Badger (DD-126) History United States NameBadger NamesakeCommodore Oscar C. Badger (1823–1899) BuilderNew York Shipbuilding Corporation, Camden, New Jersey Cost$1,438,598.93 (hull and machinery)[1] Laid down9 January 1918 Launched24 August 1918 Commissioned29 May 1919 Decommissioned27 May 1922 Recommissioned6 January 1930 Decommissioned20 July 1945 Stricken13 August 1945 Honors andawardsOne battle star fo...

2012 Greek Football Cup final

Football match2012 Greek Cup finalEvent2011–12 Greek Football Cup Atromitos Olympiacos 1 2 After extra timeDate28 April 2012VenueOlympic Stadium, Marousi, AthensMan of the MatchRafik Djebbour (Olympiacos)RefereeIlias Spathas (Piraeus)[1]Attendance41,500WeatherPartly Cloudy15 °C (59 °F)82% humidity← 2011 2013 → The 2012 Greek Cup final was the 68th final of the Greek Cup. It took place on 28 April 2012 at Olympic Stadium, between Atromitos and Olympiacos.[...

 

2002 Pakistani general election

2002 Pakistani general election ← 1997 10 October 2002 2008 → All 342 seats in the National Assembly172 seats needed for a majorityTurnout41.76% (5.97pp)   First party Second party   Leader Mian Muhammad Azhar Ameen Faheem Party PML(Q) PPP Last election – 18 Seats won 105 79 Seat change New 61 Popular vote 7,500,797 7,616,033 Percentage 25.66% 26.05%   Third party Fourth party   Leader Fazal-ur-Rehman Javed Hashmi Party MMA PML(...

 

Réfractomètre hyperfréquence

Un réfractomètre commun Le réfractomètre hyperfréquence est un type de réfractomètre qui permet la mesure de l’indice de réfraction de l'air grâce à l'utilisation de la variation d'un signal hyper-fréquence qui le traverse. Cet appareil permet de mieux comprendre les problèmes de propagation des ondes radioélectriques, en particulier des signaux très haute fréquence. Les altérations de l’indice, en particulier les gradients importants, peuvent entraîner des ruptures de co...

Housing in Florida

House in Boca Grande, Florida Housing in Florida consists of apartments, condominiums, hotels, retirement communities, and houses. Common types of housing in the state include Cracker style homes, Ranch-style homes, Caribbean style homes, and Condominiums with styles including Spanish Colonial Revival architecture, Victorian architecture, Mediterranean Revival architecture, Art Deco, Modern architecture, and Pueblo Revival architecture. Types Hotels In 2020, there were 3,903 hotel properties ...

 

Dutch Slave Coast

Trading posts of the Dutch West India Company on the Slave Coast Part of a series onForced labour and slavery Contemporary Child labour Child soldiers Conscription Debt Forced marriage Bride buying Child marriage Wife selling Forced prostitution Human trafficking Peonage Penal labour Contemporary Africa 21st-century jihadism Sexual slavery Wage slavery Historical Antiquity Egypt Babylonia Greece Rome Medieval Europe Ancillae Black Sea slave trade Byzantine Empire Kholop Prague slave trade Ser...

 

Metropolitana in Italia

Nel diritto italiano dei trasporti, la metropolitana è un'infrastruttura di trasporto pubblico che risponde ad alcuni requisiti definiti dalla norma UNI 8379-2000. In Italia sono sette le città a disporre di metropolitane: Brescia, Catania, Genova, Milano, Napoli, Roma e Torino, con una lunghezza complessiva, tra reti e linee di circa 240 km al 2023. Altre città possiedono o hanno in progetto linee di servizio ferroviario metropolitano o tranviario rapido di massa; spesso tali sistemi veng...

Обнажённые сердца

Фонд помощи детям «Обнажённые сердца» Дата основания 2004 Основатели Наталья Водянова Расположение Москва, Нижний Новгород, Лондон, Нью-Йорк Ключевые фигуры Анастасия Залогина Сфера деятельности строительство игровых объектов, помощь детям с особенностями развития Сло�...

 

Template talk:古希臘

          本模板依照頁面品質評定標準无需评级。本Template属于下列维基专题范畴： 欧洲历史专题 （获评模板級、不适用重要度） 欧洲历史WikiProject:欧洲历史Template:欧洲历史专题欧洲历史条目 查论编本Template属于欧洲历史专题范畴，该专题旨在改善中文维基百科欧洲历史类内容。如果您有意参与，请浏览专题主页、参与讨论，并完成相应的开放性任务。  模板  根据...