Черенковский детектор

Черенковский детектор, или детектоp черенковского излучения, — детектор элементарных частиц, использующий детектирование черенковского излучения, что позволяет косвенным образом определить массы частиц, или отделить более лёгкие частицы (дающие черенковское излучение) от более тяжёлых (не излучающие).

Черенковское излучение

Черенковское излучение преобразуется в электрический сигнал с помощью фотоэлектронных умножителей. Применяется в физике высоких энергий, ядерной физике и астрофизике.

Частица, проходящая через вещество со скоростью большей, чем фазовая скорость света в данном веществе, излучает черенковский свет. Можно привести аналогию с созданием звукового удара, когда самолёт летит быстрее, чем звуковые волны перемещаются по воздуху. Получающийся при этом свет излучается приблизительно в направлении движения частицы в конус, угол которого $\theta _{c}$ напрямую связан со скоростью частицы формулой

$\cos \theta _{c}={\frac {c}{nv}}$

где $c$ — скорость света, $v$ — скорость частицы, а $n$ — показатель преломления среды.

Черенковский детектор позволяет извлекать информацию о скорости частицы, и, если известен импульс частицы (например, по искривлению траектории в магнитном поле), то даёт возможность получить и массу, и таким образом идентифицировать частицу.

Помимо использования детекторов в ядерной энергетике, их также используют и астрономы для обнаружения быстродвижущихся частиц.

Таким образом, этот тип детекторов может дать больше информации, по сравнению, например, со сцинтилляционными счётчиками.

См. также

• RICH
• Детекторы элементарных частиц
• Эффект Вавилова — Черенкова
• Тункинский эксперимент

Ссылки

• Черенковский детектор // Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Э. И. Кэбин, Web-публикация на основе учебного пособия Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Э. И. Кэбин. «Частицы и ядра. Эксперимент», М.: Издательство МГУ, 2005.
• Денисов С.П. Детекторы черенковского излучения // "Природа", № 7, 2004, стр.22-30.
• Лабораторная работа 6. Черенковский детектор // Специальный практикум по современным методам физических исследований. Часть 1. Описания лабораторных работ, выполняемых студентами 3 курса (часть 1) и 4 курса (часть 2) ОЯФ, а также студентами астрономического отделения физического факультета МГУ, сайт НТБ НИИЯФ МГУ. (недоступная ссылка)

Литература

• Джелли Дж., Черенковское излучение и его применения, пер. с англ., M., 1960.
• Линденбаум С., Юан Л., Черенковские счетчики // Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., M., 1963.
• Зрелов В. П., Черенковские детекторы и их применение в науке и технике, Сб., M., 1990.