Физический энциклопедический словарь - черенковские счётчики.

Полупроводниковые детекторы по принципу работы аналогичны ионизационным с тем преимуществом для быстрых ч-ц, что в нём используется тв. среда с более высокой тормозной способностью. Разрешающее время ПП Д. мало (~ 10^-9 с). ПП Д. обладают высокой надёжностью, могут работать в магн. полях. Осн. недостаток, ограничивающий их применение, небольшие размеры (10 см², см. Полупроводниковый детектор).

Для работы всех импульсных Д. (включая диэлектрический детектор и кристаллический счётчик), регистрирующих отд. ч-цы, большое значение имеет электронная регистрирующая аппаратура. Она явл. по существу частью Д., к-рый можно рассматривать как датчик сигнала. Помимо усиления амплитуды сигнала и преобразования электрич. сигналов, эта аппаратура выполняет ряд логич. операций, необходимых для изучения разл. яд. процессов (см. Ядерная электроника, Совпадений метод).

Трековые детекторы обладают высоким пространств. разрешением. Временное же разрешение их либо не очень высоко, либо практически отсутствует. Этот недостаток они компенсируют чрезвычайно полной и детальной картиной «события», к-рое

может быть элем. актом вз-ствия ч-цы с веществом, распадом ч-цы и т. д.

Простейшими трековыми Д. явл. ядерные фотографические эмульсии. Прохождение заряж. ч-цы в эмульсии вызывает ионизацию, приводящую к образованию центров скрытого изображения. После проявления следы заряж. ч-ц предстают в виде цепочки зёрен металлич. серебра. Благодаря малому размеру зёрен можно получить высокое пространств. разрешение, а детальное изучение структуры следа позволяет определить массу, заряд и энергию ч-ц. По трекам иногда можно восстановить всю историю ч-ц от их «рождения» до распада, акта вз-ствия или остановки. В эмульсии были открыты и изучены мн. элем. ч-цы. Гл. недостатки: сложность процедуры поиска и обмера событий, ограниченный набор ядер-мишеней, с к-рыми взаимодействуют изучаемые ч-цы, трудности при обработке треков ч-ц высоких энергий.

Классическим трековым Д., к-рый сыграл большую роль в изучении радиоактивности и косм. лучей, явл. Вильсона камера и её разновидность — диффузионная камера. След ионизирующей ч-цы, попавшей в камеру, наполненную газом и пересыщенными парами спирта или воды, становится видимым благодаря возникновению вокруг образованных ею ионов капелек конденсиров. пара. Для регистрации треков камеру Вильсона в нужный момент освещают импульсным источником света и фотографируют (стереоскопически). Помещая камеру Вильсона в магн. поле, можно по кривизне треков определить импульс ч-цы и знак её электрич. заряда. Разновидностью камеры Вильсона явл. диффузионная камера. В дальнейшем камеры Вильсона в экспериментах были вытеснены пузырьковыми и искровыми камерами.

Пузырьковая камера — один из осн. трековых Д. в экспериментах на ускорителях. Если привести жидкость в перегретое состояние, то она нек-рое время не вскипает. Когда через такую перегретую жидкость пролетает ионизирующая ч-ца, то начинается вскипание. Пока пузырьки пара не успели вырасти до больших размеров, их можно осветить и сфотографировать. Измерение кривизны треков заряж. ч-ц в магн. поле, как и в камерах Вильсона, позволяет измерить импульс и знак заряда ч-цы. Гл. достоинства пузырьковых камер: высокая эффективность при регистрации практически любого числа заряж. ч-ц, появляющихся в одном акте вз-ствия, высокая точность при измерении углов и импульсов ч-ц, а для камер с тяжёлыми жидкостями — высокая конверсионная способность к -квантам (см. Конверсия внутренняя). Недостаток — ограниченное число исследуемых ч-ц, к-рые одновременно можно пропустить через камеру, т. к. при большом их числе на одной фотографии возникают

сложности обработки каждого отд. события.

Искровые камеры появились в кон. 50-х гг. Заряж. ч-ца ионизует газ, и вдоль траектории ч-цы в момент её прохождения образуется колонка из эл-нов и ионов. Если после прохождения ч-цы через время 1 мкс на электроды камеры подать достаточно высокое напряжение, то между ними произойдёт искровой пробой именно в том месте, где проходила ч-ца. Искровые камеры обладают пространств. разрешением пузырьковых камер и в то же время позволяют работать в пучках в ~10⁵ раз более интенсивных, причём можно регистрировать не все ч-цы, а выборочно. Простейший способ регистрации искр — фотографирование. Однако в связи с внедрением ЭВМ появились т. н. бесфильмовые искровые камеры. В них координаты искр записываются в память ЭВМ, где сразу же подвергаются матем. обработке.

Траектория ч-цы может быть зарегистрирована с помощью системы импульсных Д., образующих телескоп

Рис. 2. Прохождение быстрой ч-цы через две группы импульсных детекторов (каждый квадрат — детектор), расположенные поперёк траектории ч-ц (годоскопы) и образующие телескоп счётчиков.

счётчиков. По номерам счётчиков, давших сигнал о прохождении ч-цы, можно определить её траекторию. Точность измерений определяется величиной зачернённого угла (рис. 2). Помещая их в магн. поле, можно измерять импульсы заряж. ч-ц и их знак. Следы тяжёлых заряж. ч-ц, образующихся, напр., при делении атомного ядра, можно обнаруживать с помощью нек-рых кристаллов.

См. также Дозиметрические приборы и Калориметр ионизационный.

• Экспериментальная ядерная физика, пер. с англ., т. 1, М., 1955; В е к с л е р В., Грошев Л., Исаев Б., Ионизационные методы исследования излучений, М.— Л., 1949; Ритсон Д., Экспериментальные методы в физике высоких энергий, пер. с англ., М.,1964; Калашникова В. И., К о з о д а е в М. С., Детекторы элементарных частиц, М., 1966; Альфа-, бетаи гамма-спектроскопия, пер. с англ., М., 1969; Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Прайс В., Регистрация ядерного излучения, пер. с англ., М., 1960. В. С. Кафтанов.