Трековые детекторы частиц - детекторы заряж. частиц и ядерных фрагментов, регистрация к-рых
сопровождается появлением наблюдаемых следов (треков), повторяющих траекторию
частицы или фрагмента. По этой причине трековые детекторы частиц часто наз.
визуальными. К трековым детекторам частиц относят конденсационные (Вильсона и диффузионная) камеры, пузырьковую,
стримерную и искровую камеры, ядерные фотоэмульсии и твердотельные плёночные
детекторы. Механизмы действия трековых детекторов частиц разнообразны. В Вильсона камере и
диффузионной камере - это конденсация пересыщенного пара на ионах, образованных
ионизирующей частицей в газе; в пузырьковой камере - вскипание перегретой
жидкости в точках высокого локального энерговьтделения
на траектории частицы; в стримерной камере - появление пространственно
локализованных слабосветящихся электронных лавин (стримеров) размером
к-рые вырастают в сильном импульсном электрич. поле на сгустках ионизации, созданных
в газе заряж. частицей. В искровой камере вдоль колонки лавин (стримеров)
происходит искровой пробой, так что след представляет собой яркий тонкий плазменный
шнур. Треки в ядерной фотографической эмульсии возникают вследствие активации
ионизирующей частицей микрокристаллов AgBr и образования на них при последующем
проявлении зёрен металлич. серебра. В диэлектрических детекторах (стёкла,
слюда, лексан и нек-рые др. органич. полимеры) трек образуется в результате
локального разрушения структуры материала сильно ионизирующей частицей, что
выявляется в процессе травления.
Регистрация следов в трековых детекторах частиц производится прямым фотографированием (в конденсационных, пузырьковых,
искровых камерах), фотографированием с предварительным электронно-оптич. усилением
изображения (в стримерных камерах); с помощью микроскопа (ядерные фотоэмульсии
и плёночные детекторы).
Следы однократно заряж.
релятивистских частиц в большинстве трековых детекторах частиц имеют характерную структуру, т.
е. состоят из отд.
элементов (капелек, пузырьков, светящихся лавин, или стримеров, зёрен) и их
сгустков. В искровой камере всегда (а в др. детекторах при большой плотности
ионизации вдоль следа) треки представляют собой сплошные, почти бесструктурные
образования.
Фотографии следов быстрых
заряженных частиц в трековыхдетекторах:
a - камера Вильсона; б-пузырьковая камера; в - искровая камера;
г-стримерная камера;д -ядерная фотоэмульсия.
Малые размеры структурных элементов следа (ок. 1 мкм в ядерных фотоэмульсиях,
10-40 мкм в конденсационных и
пузырьковых камерах, 0,05-1,0 мм в стримерных и искровых камерах) позволяют
применять трековые детекторы частиц в качестве координатных детекторов
(позиционно-чувствительных) для измерения пространственно-угл. характеристик
траекторий частиц, а также их импульсов (по отклонению в магн. поле). Изучение же многократного
"рассеяния" трека и его структуры, т. е. числа или др. характеристик
распределения элементов следа или разрывов между ними, даёт возможность судить
о скорости и заряде частицы. Однако осн. достоинством Т. д. ч. является наглядность
и достоверность регистрации пространств. картины взаимодействия частиц,
в связи с чем трековые детекторы частиц нередко используют в качестве т. н. "вершинных" детекторов
в крупномасштабных комбинированных системах детекторов.
К недостаткам трековых детекторах частиц относятся необходимость поиска событий и сложность анализа изображения следа.
Автоматизация этих процессов сопряжена с трудностями, что сдерживает скорость
просмотра и обработки больших массивов данных. Благодаря компьютеризации сбора
и обработки информации различие между трековыми и др. детекторами заряж. частиц,
обладающими мелкоячеистой структурой (многопроволочные пропорциональные камеры и дрейфовые камеры, сцинтилляционные детекторы на волокнах и стриповые
полупроводниковые детекторы), стирается из-за возможности визуализации
зарегистр)рованных ими координат следов на экране видеодисплея.
В развитии ядерной физики,
физики элементарных частиц трековые детекторы частиц сыграли выдающуюся роль. С их помощью были
обнаружены ядерные реакции и реакции взаимодействия и распада элементарных частиц,
а также открыт ряд элементарных частиц - позитрон, мюон, заряж. пионы, странные
и очарованные частицы. Трековые детекторы частиц (за исключением конденсационных камер) широко
используются и в совр. ядерно-физ. экспериментах.
Литература по трековым детекторам частиц
Беккерман И. М., Невидимое оставляет след, 2 изд., М., 1970;
Fabian С., Fisher Н., Particle detectors, "Repts Progr. Phys.", 1980, v. 43, p. 1003;
Leo W. R., Techniques for nuclear and particle physics experiments: a how - to approach, B.- fa. o.], 1987;
Будагов Ю. А., Мерзон Г. И., Ситар Б., Чечин В. А., Ионизационные измерения в физике высоких энергий, М., 1988;
Sitar В., Merson G. I., Chechin V. А., Budagov Yu. А., lonization measurements in high-energy physics, B.- [a. o.], 1993.
Знаете ли Вы, что "гравитационное линзирование" якобы наблюдаемое вблизи далеких галактик (но не в масштабе звезд, где оно должно быть по формулам ОТО!), на самом деле является термическим линзированием, связанным с изменениями плотности эфира от нагрева мириадами звезд. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
на траектории частицы; в стримерной камере - появление пространственно
локализованных слабосветящихся электронных лавин (стримеров) размером 
к-рые вырастают в сильном импульсном электрич. поле на сгустках ионизации, созданных
в газе заряж. частицей. В искровой камере вдоль колонки лавин (стримеров)
происходит искровой пробой, так что след представляет собой яркий тонкий плазменный
шнур. Треки в ядерной фотографической эмульсии возникают вследствие активации
ионизирующей частицей микрокристаллов AgBr и образования на них при последующем
проявлении зёрен металлич. серебра. В диэлектрических детекторах (стёкла,
слюда, лексан и нек-рые др. органич. полимеры) трек образуется в результате
локального разрушения структуры материала сильно ионизирующей частицей, что
выявляется в процессе травления.
