Детектирование различных излучений

Так как все виды элементарных частиц в конечном итоге приводят к ионизации атомов среды то приборы для регистрации этих частиц основаны на выявлении актов ионизации.

Первая группа приборов – устройства, регестрирующие факт пролёта частицы – ионизационные камеры, газоразрядные, сцинтилляционные, полупроводниковые и черенковские счётчики.

В сцинтилляционном счётчике заряженная частица вызывает возбуждение атомов, которые переходя в основное состояние дают заметную вспышку (сцинтилляцию). Счётчик состоит из датчика, светопровода и фотоумножителя. Импульсы с фотоумножителя подвергаются счёту.

Полупроводниковый счётчик – полупроводниковый диод. В нормальном состоянии диод заперт. При прохождении через переходный р-п- слой быстрая заряженная частица порождает электроны и дырки открывающие диод.

Счётчики части объединяют в группы, чтобы зарегистрировать только такие события, которые отмечаются одновременно несколькими приборами.

Вторая группа приборов – трековые устройства – камеры Вильсона, диффузионные, пузырьковые, искровые и эмульсионные камеры.

В камере Вильсона дорожка из ионов становится видимой потому, что на ионах происходит конденсация пересыщенных паров какой либо жидкости (обычно пары спирта в инертном газе). Прибор работает циклами (0,1 с через 100 с) так как пересыщение достигается быстрым адиабатическим расширением рабочей смеси.

В диффузионной камере пересыщение достигается в результате диффузии паров спирта от тёплой (t = 10^oC) крышки камеры к охлаждаемому (t = – 70^оС) дну. В отличие от камеры Вильсона диффузионная камера работает непрерывно.

В пузырьковой камере пересыщенные пары заменены прозрачной перегретой жидкостью (давление жидкости ниже давления насыщенного пара).

Эмульсионная камера состоит из толстой пачки тонких фотопластин. После облучения пачка разбирается на слои, каждый из которых проявляется и просматривается под микроскопом. Перед разборкой пачки на все слои наносится с помощью рентгеновских лучей одинаковая координатная сетка.

26 – 3

Искровая камера состоит из системы плоских параллельных друг другу металлических электродов, которые соединены через один с заземлением. Если в момент подачи на незаземлённые электроды высоковольтного импульса через камеру пролетает ионизирующая частица, то её путь будет отмечен цепочкой искр.