Схема проведения типичного эксперимента показана на рисунке. В основе любого эксперимента - источник частиц. ... В результате взаимодействия частиц пучка с частицами мишени из мишени вылетают различные частицы, которые регистрируются с помощью детектора. ... Так, например, результаты анализа экспериментов по рассеянию альфа-частиц на атомах золота показали, что модель атома Томсона должна быть заменена на принципиально другую модель - планетарную модель атома. Эксперимент ] . ...
Для того чтобы получить представление о том, как работает релятивистская кинематика, получим релятивистскую формулу для величины порога в реакции взаимопревращения элементарных частиц, т. е. для минимальной кинетической энергии, необходимой для того, чтобы реакция, идущая с поглощением энергии, могла произойти. ... Закон сохранения энергии в этой реакции, выраженный через массы и кинетические энергии частиц, имеет вид . ... Запишем законы сохранения импульса и энергии в реакции (1): . ...
Рис. ... Схема детекторного комплекса TIGER. 1 - сцинтилляционные детекторы, 2 - детекторы годоскопа, 3 - черенковские детекторы. ... Кроме измерения зарядов TIGER позволяет также измерять энергии ядер в диапазоне от 0.3 до ~10 ГэВ/нуклон. Детекторный комплекс TIGER является комбинацией сцинтилляционных и черенковских детекторов и годоскопов. (рис 1). ... Сцинтилляционные детекторы служат для определения энергии, которую частица оставляет в нем. ... Годоскоп состоит из двух детекторов (см. рис. ...
Камера Вильсона - трековый детектор элементарных заряженных частиц, в котором трек (след) частицы образует цепочка мелких капелек жидкости вдоль траектории ее движения. ... Важным этапом в методике наблюдения следов частиц явилось создание камеры Вильсона (1912 г.). ... В камере Вильсона (см. рис. 1) треки заряженных частиц становятся видимыми благодаря конденсации перенасыщенного пара на ионах газа, образованных заряженной частицей. ... Рис. ... Наблюдение позитрона в камере Вильсона. ...
Переходное излучение, возникающее при пересечении частицей границы раздела двух сред. ... Этот детектор регистрирует заряженные частицы большой энергии по, так называемому, переходному излучению, испускаемому ими при пересечении (переходе) границы раздела сред с различными диэлектрическими проницаемостями (т. е. здесь излучает сама частица, а не среда). Интенсивность переходного излучения пропорциональна квадрату заряда частицы и (при больших энергиях) ее релятивистскому фактору ? ...
Трековыми детекторами называют группу детекторов, в которых при прохождении заряженной частицы возникает визуально наблюдаемый след (трек) этой частицы. ... В трековых детекторах след частицы визуально наблюдаем. В то же время есть группа детекторов ( многопроволочная пропорциональная камера , дрейфовая камера , полупроводниковый микростриповый детектор и некоторые другие), в которых треки частиц ненаблюдаемы, но с высокой точностью фиксируются их пространственные координаты. ... 0.1 . ...
Если разность потенциалов между анодом и катодом в газонаполненном счетчике превысит некоторое критическое значение, то появление в его объеме свободных носителей зарядов вызовет искровой пробой (разряд). При этом амплитуда электрического сигнала с такого счетчика (называемого искровым ) может достигать сотен вольт. ... В простейшем варианте искровой счетчик представляет собой два плоскопараллельных металлических электрода, к которым приложена разность потенциалов несколько кВ. ...
... Впервые с возможностью регистрации ядерных излучений фотографическим методом столкнулся А. Беккерель , открывший в 1896 г. с помощью фотопластинок радиоактивность урана. ... Ядерные эмульсии, как и обычные светочувствительные, состоят из желатина и взвешенных частиц кристаллического бромистого серебра (AgBr) размером до 0.3 мкм, но в отличие от последних имеют существенно б льшую толщину - до нескольких сотен микрон (толщина обычных эмульсий 10 мкм). ...
... Устройство МПК . Многопроволочная пропорциональная камера (МПК) представляет собой систему многих тонких ( 10 мкм) параллельных проволочек, расположенных в одной плоскости и являющихся анодами, которые находятся в газовом объеме между двумя плоскими параллельными друг другу и аноду катодами (сплошными или проволочными). ... Такие параметры МПК обеспечивают газовое усиление 10 4 -10 5 и пропорциональность амплитуды сигнала энергии, оставленной частицей в объеме газа. ...
Для очень точного определения координат частиц используют полупроводниковые микростриповые детекторы . Они представляют собой пластины монокристалла кремния, на одну из поверхностей которых наносятся тонкие электроды (стрипы), отстоящие друг от друга на расстоянии 20 мкм, а другая покрывается металлическим слоем. ... Пространственное разрешение микростриповых детекторов уступает только ядерным эмульсиям и достигает 10 мкм. ... Устройство кремниевого микрострипового детектора . ...
... Микроканальные пластины (МКП) представляют собой сотовые структуры, образованные большим числом стеклянных трубок (каналов) диаметром 5-15 мкм с внутренней полупроводящей поверхностью, имеющей сопротивление от 20 до 1000 МОм. ... Коэффициент усиления МКП g определяется соотношением . ... МКП имеют уникальное сочетание свойств - большой коэффициент усиления, высокое пространственное и временное разрешение. Пространственное разрешение для однокаскадных МКП определяется диаметром канала. ...
Схема камеры деления. Размеры камер деления могут быть в несколко раз меньше, чем на рисунке . Камера деления - это специальная модификация ионизационной камеры , предназначенная для регистрации нейтронов. ... Внутреннюю поверхность такой ионизационной камеры покрывают тонким слоем делящегося вещества ( 235 U, 238 U, 239 Pu, 232 Th). Импульсы от высокоэнергетичных осколков деления вызывают большую ионизацию в газе камеры и соответственно имеют большую амплитуду. ...
Ионизационная камера - простейший газонаполненный детектор. ... Временнoе разрешение ионизационной камеры определяется временем сбора зарядов. ... Оценить величину тока от -частицы с энергией E = 5 МэВ, полностью остановившейся в объеме ионизационной камеры (пробег такой -частицы в воздухе около 4 см). ... Вычислим число электронов, образовавшихся в объеме ионизационной камеры . ... Оценить предельное энергетическое разрешение ионизационной камеры для -частиц с энергией E = 5 МэВ. ...
Газонаполненные детекторы (счетчики) благодаря хорошей чувствительности к излучениям разных видов, относительной простоте и дешевизне являются широко распространенными приборами регистрации излучений. ... Каждую кривую можно разделить на характерные области. В области I происходят два конкурирующих процесса: собирание зарядов на электродах и рекомбинация ионов в газовом объеме. ... Область называется пропорциональной, т.к. коэффициент газового усиления пропорционален приложенному напряжению. ...
Информативность любого субатомного опыта напрямую определяется возможностями тех детекторов, которые в нем используются. История ядерной физики и физики частиц это, по существу, история создания все новых методов регистрации частиц и совершенствования старых. ... Детекторы служат как для регистрации частиц, так и для определения их энергии, импульса, траектории движения частицы и других характеристик. ... Быстрораспадающиеся частицы детектор 'не успевает' зафиксировать. ...
Перенасыщение пара можно создать не только расширением объема газовой среды, но и диффузией пара из нагретой области в холодную. Этот принцип используется в диффузионной камере . В отличие от камеры Вильсона диффузионные камеры обладают непрерывной чувствительностью, так как в них диффузия пара из нагретой части в холодную осуществляется постоянно. ... Диффузионные камеры часто помещают в магнитное поле. Диффузионная камера была изобретена в 1936 г. Александром Ландгсдорфом . ...
... Один из видов калориметра - устройства, позволяющего регистрировать космические лучи высокой энергии. ... Они регистрируются слоями детекторов, расположенных между поглотителями и свинца под мишенью. ... Электромагнитные калориметры служат для измерения энергии электронов, позитронов и фотонов с энергией больше 100 МэВ (они пригодны и для регистрации мюонов). ... При энергии частицы 100 ГэВ оно составляет доли процента для электромагнитного калориметра и проценты для адронного. ...
Cчетчик Гейгера (или счетчик Гейгера-Мюллера) - газонаполненный счетчик заряженных элементарных частиц, электрический сигнал с которого усилен за счет вторичной ионизации газового объема счетчика и не зависит от энергии, оставленной частицей в этом объеме. ... По существу, при попадании в счетчик Гейгера частицы в нем вспыхивает (зажигается) самостоятельный газовый разряд. ... Однако длительность сигнала со счетчика Гейгера сравнительно велика (— 10 -4 с). ...
... Дрейфовая камера является координатным детектором . Это проволочный газонаполненный ионизационный детектор (как и пропорциональная камера), в котором координата частицы определяется по времени дрейфа электронов в газе от места ионизации (пролета частицы) до сигнальных анодных проволочек. ... В отличие от пропорциональной камеры в дрейфовой камере создается однородное электрическое поле. ... Пространственное разрешение дрейфовой камеры порядка 0.1-0.2 мм, временнoе - наносекунды. ...
К рабочей среде этих детекторов прикладывается электрическое поле. ... Наиболее обширную группу детекторов этого типа образуют газонаполненные детекторы. Простейшим из них является ионизационная камера . ... Если частица полностью останавливается в объеме камеры, то по величине собранного заряда (количеству электронов, пришедших на анод) легко определить энергию частицы. ... Такой режим работы отвечает пропорциональному счетчику (камере) . ... Газонаполненные детекторы имеют два недостатка. ...