Detektory nabitých částic a jader

Prezentace na téma: "Detektory nabitých částic a jader"— Transkript prezentace:

1 Detektory nabitých částic a jader
Většinou vysoká účinnost (okamžitě začne ionizace), dostatečně velký detektor – pohlcení celé energie 1) Plynem plněné detektory a) Ionizační komory b) Proporcionální čítače c) Mnohodrátové komory d) Časově projekční komory 2) Scintilační detektory 3) Polovodičové detektory Křemíkové detektory částic alfa firmy CAMBERA Hadronový kalorimetr experimentu NA49 Budovaný kalorimetr experimentu ATLAS

2 Scintilační detektory
Odezva na těžké nabité částice: Začíná se projevovat nelinearita pro L = f(E) omezený počet scintilačních center → nasycení – část energie není konvertována Semiempirická Birksova rovnice: (hlavně pro organické scintilátory) Celkový světelný výstup L: Odezva rychlého plastického scintilátoru na těžké ionty A – absolutní scintilační účinnost, kB – parametr svazující hustotu ionizačních center s ionizací saturace: Závislost světelného výstupu na ionizačních ztrátách Závislost světelného výstupu na kB Řada dalších variant semiempirických rovnic

3 Rozlišení různých iontů pomocí analýzy tvaru pulsu:
L(krátké) L(dlouhé) Rozlišení pomocí porovnání světelného výstupu s různých časových oken: BaF2 spektrometru TAPS (vpravo) a CsI(Tl) (vlevo) Závislost odezvy na energii pro plastický scintilátor NE102A Rozlišení různých iontů pomocí analýzy tvaru pulsu: Krátká a dlouhá komponenta vysvěcování – vybíjení různých excitovaných stavů (v jakém poměru se budí závisí na ionizačních ztrátách) Možnost použití dvou typů scintilátorů s různou dobou vysvěcování ΔE-E teleskopy 2 mm plastik a CsI scintilator

4 Hadronové kalorimetry
Konec hadronové spršky E ~ ETHR(π) ~ 100 MeV – práh produkce mezonů π Příčný tok energie a podélný tok energie – únik z detektoru Chyba je složena ze tří komponent: 1) statistické fluktuace: 2) detektorová – šumy, pedestaly: 3) kalibrace – nelinearity fotonásobičů, nehomogenity: Detekce velkého množství vzniklých neutronů (5 neutronů/GeV), jejich energie ~ 8 MeV Kompenzační kalorimetr: Větší odezva pro částice elmg komponenty Le/Lh = 1,1 – 1.35 Vhodná aktivní a pasivní části kalorimetru: Le/Lh ≈ 1 238U – absorpce pomalých neutronů, stínění měkkých fotonů vrstvami materiálů s malým Z Dopředný kalorimetr experimentu ALICE absorpce fotonů ze záchytů neutronů pomocí atomů s velkým Z Možnost korekce při pozdějším zpracování – využití informace o průběhu spršky