Калориметр (физика элементарных частиц) - Calorimeter (particle physics)

В физика элементарных частиц, а калориметр экспериментальный прибор, который измеряет энергия из частицы. Большинство частиц попадает в калориметр и инициировать душ частиц энергия частиц передается в калориметр, собирается и измеряется. Энергия может быть измерена полностью, что требует полного сдерживания ливня частиц, или может быть взята проба. Обычно калориметры сегментируются в поперечном направлении, чтобы предоставить информацию о направлении частицы или частиц, а также о вложенной энергии, а продольная сегментация может предоставить информацию об идентичности частицы на основе формы ливня по мере его развития. Калориметрия Дизайн - активная область исследований в области физики элементарных частиц.

Типы калориметров

Электромагнитное против адронного

An электромагнитный калориметр специально разработан для измерения энергии частиц, которые взаимодействуют в основном через электромагнитное взаимодействие, а адронный калориметр предназначен для измерения частиц, которые взаимодействуют через сильная ядерная сила. (Видеть типы ливней частиц для различий между ними.) Отклик калориметра может быть описан в терминах отношения e / h. Это показатель того, насколько хорошо калориметр реагирует на лептоны или фотоны по сравнению с адронами. В идеале нужно соотношение e / h ~ 1, это условие называется компенсацией.

Гомогенность по сравнению с выборкой

Любой из вышеперечисленных типов может быть выполнен как калориметр для отбора проб, в котором материал, производящий ливень частиц, отличается от материала, измеряющего выделенную энергию. Обычно эти два материала чередуются. Одним из преимуществ этого является то, что каждый материал может хорошо подходить для своей задачи; например, очень плотный материал можно использовать для создания душа, быстро развивающегося в ограниченном пространстве, даже если материал не подходит для измерения энергии, выделяемой душем. Недостатком является то, что часть энергии вкладывается в неподходящий материал и не измеряется; таким образом, необходимо оценить полную энергию ливня.

А гомогенный калориметр это тот, в котором весь объем чувствителен и вносит сигнал.[1]

Калориметры в экспериментах по физике высоких энергий

Наиболее эксперименты по физике элементарных частиц используйте некоторую форму калориметрии. Часто это наиболее практичный способ обнаружить и измерить нейтральные частицы при взаимодействии. Кроме того, калориметры необходимы для расчета «недостающей энергии», которую можно отнести к частицам, которые редко взаимодействуют с веществом и покидают детектор, например нейтрино. В большинстве экспериментов калориметр работает вместе с другими компонентами, такими как центральный трекер и мюон детектор. Все компоненты детектора работают вместе для достижения цели восстановления физического события.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Буклет по физике элементарных частиц, 2006 стр. 272

внешняя ссылка