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粒子探测器的径迹室具有什么优势?

时间:2019-09-16      阅读:448

   粒子探测器是在物理实验、原子核物理学等领域用于探测、跟踪和鉴别高能粒子的一种物理实验设备。现代粒子探测器也用于测量放射粒子的能量、动量、旋转和电荷等等。
 
  粒子探测器的描述:
  为现代粒子加速器设计的粒子探测器外部尺寸和造价都很庞大。当粒子探测器仅仅计数粒子的数目但不解析粒子的能量时,经常用术语“计数器”来代替“探测器”。如果仪器的主要目的是测量放射,通常以“放射探测器”来命名,不过由于光子同样是(极小质量)的粒子,术语“粒子探测器”仍然正确。
  粒子探测器技术对基础学科-物质结构的研究有着极大的促进作用,在国计民生方面的应用也是极其广泛的。早在1897年汤姆生发现电子用的称为“亚原子微粒子探测器”装置和现在已成为人民生活必需品的电视机显象管是多么相似。1939年利用电离室探测器发现的核裂变对国民经济和政治的影响是多么重要。近年来人工放射性和粒子束流在工农医等方面的应用也离不开粒子探测技术和数据获取。如工业探伤、海关集装箱检测、石油探井、无接触测量(核子秤,测厚议等)、食品保鲜、种子变异、用于诊断和治疗癌症的γ、X射线断层照相(CT)、正电子断层照相PET和γ刀、质子治癌等。
 
  粒子探测器的径迹室说明:
  用于记录、分析粒子产生的径迹图像。常见的有火花室、流光室、云室和泡室。
  火花室和流光室:它们都是充气室,并需要较高的电压。离子在强电场中运动产生“雪崩”。“雪崩”发展过程中先产生流光,后产生火花。形成流光的时间很短(10纳秒左右),因此流光室具有较好的时间特性,它和火花室都具有较好的空间分辨力(约200微米)。它们除能照相显示粒子径迹外,还能记录电脉冲信号。小间隙平面火花室可获得几十皮秒的时间分辨力。
  云室和泡室:入射粒子沿径迹产生的离子集团,在过饱和蒸汽中形成冷凝中心,结成液滴(云室);在过热液体中形成汽化中心,变成气泡(泡室)。这两种径迹室都采用照相记录方式。泡室有较好的位置分辨力(zui高达几微米,与计数器联用作为顶点探测器,可测量短寿命粒子,快循环泡室则能提高事例记录效率。
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