Gourt Home::Gourt :: Részecskedetektor
A részecskefizika területén részecskedetektoroknak vagy egyszerűen detektoroknak nevezzük a kozmikus sugárzásból, atommagátalakulásból, vagy nagy részecskegyorsítókból származó részecskék tulajdonságait (lendület, pálya, energia, sebesség, tömeg) vizsgáló eszközöket.
A nagyenergiájú részecskefizika gyorsítóiban összetett detektorokat használnak, amelyek sok különböző típusú aldetektorból állnak. Ezek általában több állam összefogásával készülnek, mint például a nagy hadronütköztető (LHC) gyorsítói a CERN-ben. Egy jellemző összeállítás leírása és képe található a Compact Muon Solenoid detektor szócikkében.
Típusai
Halmazállapotváltozáson alapul a ködkamra (Wilson, 1912, Nobel-díj: 1927) és a buborékkamra (Glaser, 1952). Az előbbiben túlhűtött gőz csapódik le a töltött részecske által létrehozott ionizált részecskéken, az utóbbiban túlhevített folyadékban buborékok növekednek nagy sebességgel. Ezek a nyomok megvilágítva lefényképezhetőek.
Gázban elhelyezkedő fémszálakon illetve fémlapokon (katódokon és anódokon) elektromos feszültséget, áramot illetve feszültségimpulzust hoznak létre a következő gáztöltésű detektorok.
Nagy feszültséget kapcsolva két fém közé kisülés jön létre. Szikrakisülés esetén szikrakamra, csillámkisülés esetén flash kamra a detektor neve.
Szcintillációs detektorok esetén fényfelvillanás jön létre a szcintillátorokban, amelyet fotoelektronsokszorozó alakít át mérhető feszültséggé.
Szigetelő anyagokban (dielektrikumokban) az közegbeli fénysebességnél gyorsabban haladó töltött részecskék Cserenkov-sugárzást bocsájtanak ki, ezen alapul a Cserenkov-detektor.
Ma már a félvezető detektorok (ezen belül a CCD is) helyet kaptak a részecskék megfigyelésében.
Összetett detektorok
Detektor.svgt, amely nyomtalanul eltűnik. Nem tüntettük fel továbbá a mágnes és az elektronikai berendezések számára szükséges helyet, emiatt – az ábrától eltérően – az egyes detektorrétegek általában nem érintkeznek egymással.]] A részecskefizikai kísérleteknél több rétegű, összetett detektorokat használnak, amelynek minden rétege külön célt szolgál.
- Legbelül helyezkedik el a vertexdetektor és a nyomdetektor, amely a töltött részecskék pályáját határozza meg.
- Kifelé a kaloriméterek következnek, melyek energiamérésre szolgálnak
- A legkölső réteg a möonkamrák rétege, ez szolgál a müonok azonosítására, mivel ide a müonokon kívül csak a detektálhatatlan neutrínók jutnak el.
Külső hivatkozások
- Dr. Raics Péter: Atommag- és részecskefizika, 7. fejezet: Kísérleti módszerek, a Debreceni Egyetem jegyzete
- Hogyan építsünk ködkamrát (angol)
- A részecskedetektorok története
- Az ionizáló sugárzások detektálására alkalmas eszközök csoportosítása, rövid leírása képekkel ellátva
- Installations of particle detectors
"Részecskedetektor"