Zarrachalar detektori

Eksperimental va amaliy zarralar fizikasi, yadro fizikasi va yadro muhandisligida zarracha detektori, shuningdek , radiatsiya detektori sifatida ham tanilgan, bunda yadroviy parchalanish, kosmik zarralar kabi ionlashtiruvchi zarralarni aniqlash, kuzatish yoki aniqlash uchun ishlatiladigan qurilma hisoblanadi. U radiatsiya, yoki zarracha tezlatgichda reaksiyalar kabi aniqlaydi. Detektorlar zarrachaning mavjudligini qayd etishdan tashqari, zarracha energiyasini va impuls, spin, zaryad, zarracha turi kabi boshqa atributlarni oʻlchashi mumkindir.

Misollar va turlari

Zarrachalar detektori turlarining qisqacha mazmuni

Hozirgacha ixtiro qilingan va qoʻllangan detektorlarning asosam koʻpchiligi ionlanish detektorlari (ulardan gazsimon ionlanish detektorlari va yarimoʻtkazgich detektorlariham keng qoʻllanadi) va sintilatsiya detektorlari dir; Cherenkov yorugʻligi va oʻtish nurlanishi kabi boshqa, butunlay boshqacha printsiplar ham qoʻllangan.

Bulutli kameralar, bug'ning o'ta to'yingan qatlamini yaratib, zarralarni ingl. Ushbu hududdan o'tadigan zarralar samolyotlarning kondensatsiya izlariga o'xshash bulut izlarini yaratadi

CERN da qabariq kamerasini yozib olish

Tarixiy misollar

Pufak xonasi
Wilson bulutli kamerasi (diffuziya kamerasi)
Fotosurat plitasi

Radiatsiyadan himoya qilish uchun detektorlar

Quyidagi turdagi zarrachalar detektorlari radiatsiyadan himoya qilish uchun keng qoʻllanadi va yadroviy, tibbiy va atrof-muhit sohalarida umumiy foydalanish uchun katta miqdorda tijorat sifatida ham keng, iqyosda ishlab chiqariladi.

Dozimetr
Elektroskop (koʻchma dozimetr sifatida foydalanilganda)
Gazli ionlanish detektori
- Geiger hisoblagichi
- Ionizatsiya kamerasi
- Proportsional hisoblagich
Ssintilatsiya hisoblagichi
Yarimoʻtkazgich detektori

Zarrachalar va yadro fizikasi uchun keng tarqalgan detektorlar

Gazli ionlanish detektori
- Ionizatsiya kamerasi
- Proportsional hisoblagich
  - Koʻp simli proportsional kamera
  - Drift kamerasi
  - Vaqtni proyeksiyalash kamerasi
  - Mikro naqshli gazli detektor
- Geiger-Myuller trubkasi
- Uchqun xonasi
Qattiq holat detektorlari:
- Yarimoʻtkazgichli detektor va variantlar, shu jumladan CCD
  - Silicon Vertex detektori
- Qattiq holatdagi yadro izi detektori
- Cherenkov detektori
  - Ring-tasvirlash Cherenkov detektori (RICH)
- Scintillation counter va tegishli fotomultiplikator, fotodiod yoki koʻchki fotodiodi
  - Lukas hujayrasi
  - Parvoz vaqti detektori
- Oʻtish radiatsiya detektori
Kalorimetr
Mikrokanal plastinka detektori
Neytron detektori

Zamonaviy detektorlar

Zarrachalar fizikasidagi zamonaviy detektorlar yuqoridagi elementlarning bir nechtasini piyoz kabi bir qator qatlamlarda birlashtiradi.

Zarrachalar detektorlarini oʻrganish

Zamonaviy tezlatgichlar uchun moʻljallangan detektorlar hajmi va narxi jihatidan juda katta va qimmat/ Hisoblagich atamasi koʻpincha detektor atamasi oʻrniga ishlatiladi qachonki zarrachalarni hisoblash vaqtida, lekin uning energiyasini yoki ionlanishini hisobga olmaydi. Zarrachalar detektorlari odatda ionlashtiruvchi nurlanishni kuzatishi mumkin (yuqori energiyali fotonlar yoki hatto koʻrinadigan yorugʻlik). Agar ularning asosiy maqsadi nurlanishni oʻlchash boʻlsa, ular deyiladi radiatsiya detektorlari, lekin fotonlar ham (massasiz) zarralar boʻlgani uchun, zarracha detektori atamasi hali ham toʻgʻri.

Kollayderlarda

CERN da
- LHC uchun
  - CMS
  - ATLAS
  - ALISA
  - LHCb
- LEP uchun
  - Alef
  - Delphi
  - L3
  - Opal
- SPS uchun
  - COMPASS tajribasi
  - Gargamelle
  - NA61/SHINE
Fermilabda
- Tevatron uchun
  - CDF
  - D0
- Mu2e
DESY da
- HERA uchun
  - H1
  - HERA-B
  - HERMES
  - ZEVS
BNL da
- RHIC uchun
  - FENİKS
  - Fobos
  - YULDUZ
SLAC da
- PeP-II uchun
  - BaBar
- SLC (Wayback Machine saytida 2011-10-26 sanasida arxivlangan) uchun
  - SLD (Wayback Machine saytida 2011-11-30 sanasida arxivlangan)
Kornelda
- CESR uchun
  - CLEO
  - CUSB
BINP da
- VEPP-2M va VEPP-2000 uchun
  - ND
  - SND
  - CMD
- VEPP-4 uchun
  - KEDR
Boshqalar
- UC Irvine shahridan MECO

Qurilish ishlari olib borilmoqda

Xalqaro chiziqli kollayder (ILC) uchun
- CALICE (chiziqli kollayder tajribasi uchun kalorimetr)

Kollayderlarsiz

Antarktika muon va neytrino detektorlari majmuasi (AMANDA)
Kriogen qorongʻu moddalarni qidirish (CDMS)
Super-kamiokande
XENON

Kosmik kemada

Alfa magnit spektrometri (AMS)
JEDI (Yupiter energetik zarrachalar detektori asbobi)

Zarrachalar detektorlarining nazariy modellari

Zarrachalar detektorlarining nazariy modellari eksperimental qoʻllashdan tashqari, nazariy fizika uchun ham katta ahamiyatga ega boʻlib kelmoqda Ushbu modellar kvant maydoni bilan bogʻlangan lokalizatsiyalangan relativistik boʻlmagan kvant tizimlarini koʻrib chiqadi.^[1] Ular zarracha detektorlari nomini oladi, chunki relativistik boʻlmagan kvant tizimi barqaror holatda oʻlchanganda, zarrachani aniqlagan deb hisoblashi mumkin.^[2]^[3] Adabiyotdagi zarrachalar detektori modellarining birinchi namunasi 80-yillarga toʻgʻri keladi, u yerda qutidagi zarra WG Unruh tomonidan qora tuynuk atrofidagi kvant maydonini tekshirish uchun kiritilgan.^[2] Koʻp oʻtmay, Bryce DeWitt modelni soddalashtirishni taklif qildi^[4] Unruh-DeWitt detektori modelini keltirib chiqardi.

Nazariy fizikaga qoʻllanilishidan tashqari, zarrachalar detektori modellari kvant optikasi kabi eksperimental maydonlar bilan bogʻliq boʻlib, bu yerda atomlar yorugʻlik-materiya oʻzaro taʼsiri orqali kvant elektromagnit maydoni uchun detektor sifatida ishlatilishi mumkindir. Kontseptual tomondan, zarrachalar detektorlari, shuningdek, asimptotik holatlarga yoki kvant maydon nazariyasining koʻrinishlariga tayanmasdan, zarralar kontseptsiyasini rasmiy ravishda aniqlashga imkon beradi. M. Skalli taʼkidlaganidek, operativ nuqtai nazardan "zarracha bu zarra detektorlari tomonidan aniqlaydigan narsadir"^[5] deb aytish mumkin, bu esa mohiyatan zarrachani kvant maydonining qoʻzgʻalishlarini aniqlash sifatida belgilaydi.

Yana qarang

Hisoblash samaradorligi
Zarrachalar roʻyxati
Quyruq impuls generatori

Manbalar

↑ Martín-Martínez, Eduardo; Montero, Miguel; del Rey, Marco (25-mart 2013-yil). „Wavepacket detection with the Unruh-DeWitt model“. Physical Review D. 87-jild, № 6. 064038-bet. arXiv:1207.3248. Bibcode:2013PhRvD..87f4038M. doi:10.1103/PhysRevD.87.064038.{{cite magazine}}: CS1 maint: date format ()
↑ ^2,0 ^2,1 Unruh, W. G. (15-avgust 1976-yil). „Notes on black-hole evaporation“. Physical Review D. 14-jild, № 4. 870–892-bet. Bibcode:1976PhRvD..14..870U. doi:10.1103/PhysRevD.14.870.{{cite magazine}}: CS1 maint: date format ()
↑ Unruh, William G.; Wald, Robert M. (15-mart 1984-yil). „What happens when an accelerating observer detects a Rindler particle“. Physical Review D. 29-jild, № 6. 1047–1056-bet. Bibcode:1984PhRvD..29.1047U. doi:10.1103/PhysRevD.29.1047.{{cite magazine}}: CS1 maint: date format ()
↑ Irvine, J M (1980-yil may). „General Relativity – An Einstein Centenary Survey“. Physics Bulletin. 31-jild, № 4. 140-bet. doi:10.1088/0031-9112/31/4/029. ISSN 0031-9112. {{cite magazine}}: sana kiritilishi kerak boʻlgan parametrga berilgan qiymatni tekshirish lozim: |date= (yordam)
↑ Scully, Marlan O. (2009), Muga, Gonzalo; Ruschhaupt, Andreas; del Campo, Adolfo (muh.), „The Time-Dependent Schrödinger Equation Revisited: Quantum Optical and Classical Maxwell Routes to Schrödinger's Wave Equation“, Time in Quantum Mechanics - Vol. 2, Lecture Notes in Physics (inglizcha), Berlin, Heidelberg: Springer, 789-jild, 15–24-bet, doi:10.1007/978-3-642-03174-8_2, ISBN 978-3-642-03174-8, qaraldi: 19-avgust 2022-yil{{citation}}: CS1 maint: date format ()

Jones, R. Clark (1949). „A New Classification System for Radiation Detectors“. Journal of the Optical Society of America. 39-jild, № 5. 327–341-bet. doi:10.1364/JOSA.39.000327. PMID 18131432.
Jones, R. Clark (1949). „Erratum: The Ultimate Sensitivity of Radiation Detectors“. Journal of the Optical Society of America. 39-jild, № 5. 343-bet. doi:10.1364/JOSA.39.000343.
Jones, R. Clark (1949). „Factors of Merit for Radiation Detectors“. Journal of the Optical Society of America. 39-jild, № 5. 344–356-bet. doi:10.1364/JOSA.39.000344. PMID 18144695.

[1] Martín-Martínez, Eduardo; Montero, Miguel; del Rey, Marco (25-mart 2013-yil). „Wavepacket detection with the Unruh-DeWitt model“. Physical Review D. 87-jild, № 6. 064038-bet. arXiv:1207.3248. Bibcode:2013PhRvD..87f4038M. doi:10.1103/PhysRevD.87.064038.{{cite magazine}}: CS1 maint: date format ()

[:0-2] 2,0 ^2,1 Unruh, W. G. (15-avgust 1976-yil). „Notes on black-hole evaporation“. Physical Review D. 14-jild, № 4. 870–892-bet. Bibcode:1976PhRvD..14..870U. doi:10.1103/PhysRevD.14.870.{{cite magazine}}: CS1 maint: date format ()

[3] Unruh, William G.; Wald, Robert M. (15-mart 1984-yil). „What happens when an accelerating observer detects a Rindler particle“. Physical Review D. 29-jild, № 6. 1047–1056-bet. Bibcode:1984PhRvD..29.1047U. doi:10.1103/PhysRevD.29.1047.{{cite magazine}}: CS1 maint: date format ()

[4] Irvine, J M (1980-yil may). „General Relativity – An Einstein Centenary Survey“. Physics Bulletin. 31-jild, № 4. 140-bet. doi:10.1088/0031-9112/31/4/029. ISSN 0031-9112. {{cite magazine}}: sana kiritilishi kerak boʻlgan parametrga berilgan qiymatni tekshirish lozim: |date= (yordam)

[5] Scully, Marlan O. (2009), Muga, Gonzalo; Ruschhaupt, Andreas; del Campo, Adolfo (muh.), „The Time-Dependent Schrödinger Equation Revisited: Quantum Optical and Classical Maxwell Routes to Schrödinger's Wave Equation“, Time in Quantum Mechanics - Vol. 2, Lecture Notes in Physics (inglizcha), Berlin, Heidelberg: Springer, 789-jild, 15–24-bet, doi:10.1007/978-3-642-03174-8_2, ISBN 978-3-642-03174-8, qaraldi: 19-avgust 2022-yil{{citation}}: CS1 maint: date format ()

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]