Cтраница 4
Несколько раньше в этой области энергий были начаты эксперименты с космическими лучами. При таких энергиях традиционные методы регистрации и идентификации ( опознавания) частиц ( например, с помощью черепковских счетчиков или путем измерения ионизационных потерь в области релятивистских скоростей) становятся практически неприменимыми. [46]
Импульсные источники света наносекундной длительности на основе электролюминесиентных диодов находят в последнее время широкое применение в экспериментальной ядерной физике и ряде других областей физического эксперимента. В ряде случаев моделирования прохождения ядерных частиц длительность световых импульсов может изменяться в широких пределах, так как основная информация, получаемая с помощью сцинтилляционных и черепковских счетчиков, определяется амплитудой и моментом начала электрического импульса на выходе счетчика. Однако часто требуется получить с помощью импульсных источников световые импульсы длительностью ( 0 5 - 3) 10 - 9 сек. Для исследования временных характеристик фотоумножителей длительность светового импульса от источника света должна быть заведомо меньше 10 - 9 сек, так как только в этом случае форма электрического сигнала на выходе фотоумножителя будет определяться его собственными параметрами. Следовательно, представляет интерес изучение возможности получения световых импульсов длительностью менее 10 - 9 сек. [47]
Импульсные источники света наносекундной длительности на основе электролюминесцентных диодов находят в последнее время широкое применение в экспериментальной ядерной физике и ряде других областей физического эксперимента. В ряде случаев моделирования прохождения ядерных частиц длительность световых импульсов может изменяться в широких пределах, так как основная информация, получаемая с помощью сцинтилляционных и черепковских счетчиков, определяется амплитудой и моментом начала электрического импульса на выходе счетчика. Однако часто требуется получить с помощью импульсных источников световые импульсы длительностью ( 0 5 - 3) 10 - 9 сек. Для исследования временных характеристик фотоумножителей длительность светового импульса от источника света должна быть заведомо меньше 10 - 9 сек, так как только в этом случае форма электрического сигнала на выходе фотоумножителя будет определяться его собственными параметрами. Следовательно, представляет интерес изучение возможности получения световых импульсов длительностью менее 10 - 9 сек. [48]
Эффект Вавилова - Черепкова находит широкое применение в экспериментальной технике. В так называемых счетчиках Черепкова световая вспышка, порождаемая быстродвижу-щейся заряженной частицей, превращается с помощью фотоумножителя в импульс тока. Поэтому черепковские счетчики позволяют не только регистрировать частицы, но и судить об их энергии. Удается даже определить угол ft между направлением вспышки и скоростью частицы, что дает возможность вычислить по формуле (147.1) скорость ( а следовательно, и энергию) частицы. [49]
Идентификация частиц осуществляется путем оценка их массы ( заряж. Для оценки массы, кроме импульса или энергии, определяют скорость и частицы по времени пролета с помощью сцинтилляц. Вавилова - Черепкова ( черепковские счетчики - пороговые, дифференциальные и с регистрацией колец излучения Вавилова - Черенкова) либо определяют ее л о р е н ц-фактор ( отношение полной энергии частицы к массе покоя) по производимой частицей ионизации или интенсивности рентг. Рентг, переходное излучение регистрируют детекторами, содержащими неск. [50]
Суть происходящего в черепковском счетчике легко уловить: надежно регистрируя по их свечению уникально скоростные частицы, он выделяет их из числа всех остальных, более медленных. Оттого-то в опытах на могучих ускорителях без этого прибора трудно обойтись. И не удивительно, что черепковские счетчики работают ныне не только на земле, а путешествуют еще и на спутниках - в космических лабораториях. Они передают ученым нужные сведения о свойствах микротелец, ускоряемых и рождающихся не в институтах Дубны и Беркли, Серпухова и Женевы, а во Вселенной. [51]
Древняя восточная мудрость гласит: без отточенного инструмента не сделать качественную работу. Если говорить о физике частиц высоких энергий, то под инструментом, в первую очередь, следует иметь в виду детекторы частиц. Хорошо известно, какую громадную роль в развитии физики частиц высоких энергий сыграли и продолжают играть ионизационные и искровые камеры и черепковские счетчики. Между тем создание и усовершенствование этих инструментов немыслимы без глубокого понимания тех физических процессов, которые лежат в их основе. [52]
Электроны более низких энергий ( Е 1 ГэВ) практически невозможно изучать в верхних слоях атмосферы из-за обилия вторичных электронов и сильной модуляции магнитным полем Земли. Их лучше всего исследовать с космических аппаратов с помощью черепковских счетчиков и пороговых детекторов, прекрасно подходящих для разделения электронов и протонов. При данной кинетической энергии электрон имеет гораздо больший фактор Лоренца, чем протон или ядро, поэтому легко распознавать электроны с помощью газонаполненных черепковских счетчиков. Мы более подробно остановимся на этом, когда будем рассматривать электроны галактических космических лучей. [53]
Развитие экспериментальной техники позволило в последние годы использовать излучение Вавилова - Черенкова для создания приборов - так называемых черенковских счетчиков - для регистрации движущихся ядерных частиц больших энергий. Такие счетчики позволяют судить о скорости частиц, а в некоторых случаях и о величине их электрического заряда. Это новые и очень существенные возможности для исследования природы частиц. Достаточно сказать, что черепковские счетчики были использованы в таком значительном открытии последних лет, как открытие антипротона. Успешно применяются черенковские счетчики и при изучении космических лучей на спутниках Земли. [54]