高能粒子探測(cè)器是一種專門(mén)用來(lái)探測(cè)高能粒子的設(shè)備，這些粒子的能量至少為10^9電子伏特。這種探測(cè)器的工作原理基于粒子與物質(zhì)之間的相互作用。
分類
計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)器是一類能夠記錄并分析粒子在其內(nèi)部所產(chǎn)生的電脈沖信息的儀器。在高能物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常見(jiàn)的計(jì)數(shù)器類型包括多絲室、漂移室、閃爍計(jì)數(shù)器、契倫科夫計(jì)數(shù)器、穿越輻射計(jì)數(shù)器、電磁量能器和強(qiáng)子量能器等。多絲室和漂移室均包含多個(gè)電勢(shì)絲和信號(hào)絲，前者利用氣體工作，類似于正比計(jì)數(shù)管，能夠提供粒子的位置和dE/dx等信息，具有良好的位置分辨能力。漂移室則通過(guò)測(cè)量電子漂移到信號(hào)絲所需的時(shí)間來(lái)進(jìn)行定位，從而顯著減少所需的絲線數(shù)量以及電子學(xué)線路的數(shù)量，并且提高了位置分辨能力，甚至可以達(dá)到數(shù)十微米的精度。漂移室根據(jù)結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)可分為多絲漂移室、均勻電場(chǎng)漂移室和可調(diào)電場(chǎng)漂移室三種類型。此外，還有新的噴注室和時(shí)間投影室在高能粒子物理實(shí)驗(yàn)中有重要作用。新型的多步雪崩室、時(shí)間擴(kuò)展室和自猝滅流光室等也受到廣泛關(guān)注。
徑跡室
徑跡室主要用于記錄和分析粒子所形成的徑跡圖像。常見(jiàn)的徑跡室種類包括火花室、流光室、云室和泡室。火花室和流光室都需要充氣，并且需要較高的電壓。在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，離子會(huì)經(jīng)歷“雪崩”過(guò)程，首先產(chǎn)生流光，隨后產(chǎn)生火花。由于流光的形成時(shí)間非常短暫（大約10納秒），因此流光室具有優(yōu)異的時(shí)間特性。火花室和流光室的空間分辨能力都非常出色，約為200微米。除了能夠照相顯示粒子徑跡之外，它們還可以記錄電脈沖信號(hào)。小間隙平面火花室可以獲得高達(dá)幾十皮秒的時(shí)間分辨能力。云室和泡室則是通過(guò)單射粒子沿徑跡產(chǎn)生的離子團(tuán)在過(guò)飽和蒸汽或過(guò)熱液體中形成冷凝中心或汽化中心，分別形成液滴（云室）或氣泡（泡室）。這兩種徑跡室都使用照相方式進(jìn)行記錄。泡室具有更好的位置分辨能力（最高可達(dá)幾微米），并且可以通過(guò)與計(jì)數(shù)器聯(lián)合使用作為頂點(diǎn)探測(cè)器，以測(cè)量短壽命粒子。快速循環(huán)泡室則能夠提高事件記錄的效率。
參考資料 >
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(1).ppt.淘豆網(wǎng).2024-11-11
計(jì)數(shù)器是什么.PHP中文網(wǎng).2024-11-11
1992諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?wù)f課講解-金鋤頭文庫(kù).金鋤頭文庫(kù).2024-11-11