Детектор частиц

Детектор частиц

Детектор частиц (particle detector), прибор для регистрации элементарных частиц (атомы и молекулы). Газ при прохождении через него элементарных частиц локально нагревается и ионизируется. Эти два эффекта применяются в Д.ч. В традиционных Д.ч., широкое использование к-рых началось в 1920-х гг., слабые возмущения от частиц усиливались, и траектория последних становилась видимой. Давно устаревшая камера Вильсона содержала перенасыщенный пар, элементарные частицы оставляли в нем следы из водяных капелек. Пузырьковая камера содержит перегретую жидкость, к-рая нестабильна и закипает вдоль траектории элементарной частицы, в рез-те чего формируется след из пузырьков. Искровая камера содержит набор близко расположенных параллельных метал, пластин, на к-рые подается высокое напряжение. Элементарные частицы ионизируют молекулы воздуха, вызывая про-скакивание видимой искры между пластинами. Более совр. пропорциональные (многопроволочные) камеры генерируют электрич. сигналы, к-рые обрабатываются компьютером. В заполненной аргоном камере размещается набор близко расположенных тонких проволок, на к-рые подается высокое полож. напряжение. При ионизации аргона после прохождения частицы появляются свободные электроны, притягивающиеся к проволокам. По мере приближения к проволоке электрон приобретает энергию, достаточную для вторичной ударной ионизации аргона. При этом возникает электронная лавина, и на проволоке генерируется эле-ктрич. сигнал с амплитудой, необходимой для регистрации. Наборы таких сигналов обрабатываются компьютером, с помощью к-рого можно восстановить траектории частиц. Разновидность пропорциональной камеры — дрейфовая камера, содержащая меньшее число проволок и соответственно считывающих электронных приборов. Путем подбора газового заполнения можно создать пропорциональные камеры, чувствительные к рентгеновскому и гамма-излучению. Такие камеры применяются в позитронной эмиссионной томографии.