Черенковский счётчик это:

Черенковский счётчик
        прибор для регистрации заряженных частиц и γ-квантов, в котором используется Черенкова-Вавилова излучение. Если заряженная частица движется в среде со скоростью υ, превышающей фазовую скорость света для данной среды (c/n, n — показатель преломления среды, с — скорость света в вакууме), то частица испускает черенковское излучение. Последнее происходит в определённом направлении, причём угол ϑ между направлением излучения и траекторией частицы связан с υ и n соотношением:
         cos ϑ = c/ υn = 1/βn = υ/c). (1)
         Интенсивность N черенковского излучения на 1 см пути в интервале длин волн от λ1 до λ2 выражается соотношением:
        . (2)
        . (2)
         Здесь Z — заряд частицы (в единицах заряда электрона).
         В отличие от сцинтилляционного счётчика (См. Сцинтилляционный счётчик), где регистрируются частицы с любой скоростью, а излучение изотропно и запаздывает во времени, в Ч. с. свет излучается только частицами, скорости которых υ c/n (β ≥ 1/n), причём излучение происходит одновременно с их прохождением и под углом ϑ к траектории частицы. С ростом скорости частицы (надпороговой) растут угол ϑ и интенсивность излучения. Для предельных скоростей, близких к скорости света [(1―β) << 1], угол ϑ достигнет предельного значения:
         ϑмакс = arccos (1/n). (3)
         Количество света, излучаемое в Ч. с., как правило, составляет неск. % от светового сигнала сцинтилляционного счётчика.
         Основные элементы Ч. с.: радиатор (вещество, в котором υ > с/n), оптическая система, фокусирующая свет, и один или несколько фотоэлектронных умножителей (См. Фотоэлектронный умножитель) (ФЭУ), преобразующих световой сигнал в электрический (см. рис.). Радиаторы изготавливают из твёрдых, жидких и газообразных веществ. Они должны быть прозрачны к черенковскому излучению и иметь низкий уровень сцинтилляции, создающих фоновые сигналы. Стандартные материалы радиаторов: органическое стекло (n = 1,5), свинцовое стекло (n = 1,5), вода (n = 1,33).
         Ч. с. получили широкое применение в экспериментах на ускорителях заряженных частиц (См. Ускорители заряженных частиц), т.к. они позволяют выделять частицы, скорость которых заключена в определённом интервале. С ростом энергии ускорителей и, следовательно, с ростом энергии частиц особенно широкое применение получили газовые Ч. с., обладающие способностью выделять частицы ультрарелятивистских энергий, для которых (1— β) << 1. Угол излучения ϑ в газе очень мал, мала и интенсивность излучения на единицу пути. Чтобы получить вспышку света, достаточную для регистрации, приходится увеличивать длину газовых Ч. с. до 10 м и более. В газовых Ч. с. можно плавно менять показатель преломления, изменяя давление рабочего газа.
         Ч. с. существуют 3 типов: пороговые, дифференциальные и счётчики полного поглощения. Основными характеристиками первых 2 типов Ч. с. являются эффективность регистрации и разрешающая способность по скорости частиц, т. е. способность счётчика разделять две частицы, двигающиеся с близкими скоростями. Пороговый Ч. с. должен регистрировать все частицы со скоростями, большими некоторой (пороговой), поэтому оптическая система такого Ч. с. (комбинация линз и зеркал) должна собрать, по возможности, весь излученный свет на катод ФЭУ.
         Дифференциальные Ч. с. регистрируют частицы, движущиеся в некотором интервале скоростей от υ1 до υ2. В традиционных дифференциальных Ч. с. это достигается выделением оптической системой света, излучаемого в интервале соответствующих углов от ϑ1 до ϑ2. Линза или сферическое зеркало, помещенное на пути черенкового света, фокусирует свет, излученный под углом ϑ, в кольцо с радиусом
         R = fϑ, (4)
         где f фокусное расстояние линзы или зеркала. Если в фокусе системы поместить щелевую кольцевую диафрагму, а за диафрагмой один или несколько ФЭУ, то в такой системе свет будет зарегистрирован только для частиц, излучающих свет в определённом интервале углов. В дифференциальных Ч. с. с прецизионной оптической системой можно выделить частицы, скорость которых отличается всего на 10―6 от скорости др. частиц. Такие Ч. с. требуют особого контроля давления газа и формирования параллельного пучка частиц.
         Ч. с. полного поглощения предназначены для регистрации и спектрометрии электронов и γ-квантов. В отличие от рассмотренных Ч. с., где частица теряла в радиаторе ничтожно малую долю энергии, Ч. с. полного поглощения содержит блок радиаторов большой толщины, в котором электрон или γ-квант образует электронно-фотонную лавину и теряет всю или большую часть своей энергии. Как правило, радиаторы в этом случае изготавливают из стекла с большим содержанием свинца. В радиаторе из такого стекла, например толщиной 40 см, может практически полностью тормозиться электрон с энергией до 10 Гэв. Количество света, излучаемого в Ч. с. полного поглощения, пропорционально энергии первичного электрона или γ-кванта. Разрешающая способность ΔE Ч. с. полного поглощения (по энергии) зависит от энергии и для самых чувствительных ФЭУ может быть выражена формулой:
        %
         %
         где E — энергия электрона в Гэв.
        
         Лит.: Джелли Дж., Черенковское излучение и его применения, пер. с англ., М., 1960; Зрелов В. П., Излучение Вавилова—Черенкова и его применение в физике высоких энергий, ч. 1―2, М., 1968.
         В. С. Кафтанов.
        Схема газового порогового черенковского счётчика на 70 Гэв ускорителя Института физики высоких энергий (СССР). Черенковский свет собирается на катод ФЭУ с помощью оптической системы, состоящей из плоского зеркала и кварцевой линзы.
        Схема газового порогового черенковского счётчика на 70 Гэв ускорителя Института физики высоких энергий (СССР). Черенковский свет собирается на катод ФЭУ с помощью оптической системы, состоящей из плоского зеркала и кварцевой линзы.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Черенковский счётчик" в других словарях:

  • ЧЕРЕНКОВСКИЙ СЧЁТЧИК — детектор для регистрации заряж. ч ц, в к ром используется Черенкова Вавилова излучение. При движении заряж. ч цы в среде со скоростью v, превышающей фазовую скорость света c/n в данной среде (n показатель преломления среды), ч ца излучает в… …   Физическая энциклопедия

  • черенковский счётчик — Čerenkovo skaitiklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Tsherenkov counter; Tsherenkov detector vok. Tscherenkov Detektor, m; Tscherenkov Zähler, m rus. детектор Черенкова, m; счётчик Черенкова, m; черенковский счётчик, m pranc. compteur …   Fizikos terminų žodynas

  • Черенковский счётчик — детектор для регистрации заряженных частиц, испускающих Черенкова Вавилова излучение (которое преобразуется в электрический сигнал с помощью фотоэлектронного умножителя). Применяется в ядерной физике и физике частиц высоких энергий. * * *… …   Энциклопедический словарь

  • черенковский счётчик — черенк овский счётчик …   Русский орфографический словарь

  • ЧЕРЕНКОВСКИЙ СЧЁТЧИК — детектор для регистрации заряж. частиц, испускающих Черенкова Вавилова излучение (к рое преобразуется в электрич. сигнал с помощью фотоэлектронного умножителя). Применяется в ядерной физике и физике частиц высоких энергий …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • счётчик Черенкова — Čerenkovo skaitiklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Tsherenkov counter; Tsherenkov detector vok. Tscherenkov Detektor, m; Tscherenkov Zähler, m rus. детектор Черенкова, m; счётчик Черенкова, m; черенковский счётчик, m pranc. compteur …   Fizikos terminų žodynas

  • Телескоп счётчиков —         устройство для выделения и регистрации частиц высоких энергий, летящих в определённом направлении. Т. с. содержит два или более детекторов ядерных излучений (См. Детекторы ядерных излучений), например С1, С2, С3, СА, расположенных друг за …   Большая советская энциклопедия

  • Детекторы ядерных излучений —         приборы для регистрации альфа и бета частиц, рентгеновского и гамма излучения, нейтронов, протонов и т.п. Служат для определения состава излучения и измерения его интенсивности (см. также Дозиметрия), измерения спектра энергий частиц,… …   Большая советская энциклопедия

  • Гамма-спектрометр —         прибор для измерения спектра гамма излучения (См. Гамма излучение). В большинстве Г. с. энергия и интенсивность потока γ квантов определяются не непосредственно, а измерением энергии и интенсивности потока вторичных заряженных частиц,… …   Большая советская энциклопедия

  • ГАММА-СПЕКТРОМЕТР — прибор для измерения энергии квантов гамма излучения и его интенсивности (числа g квантов в 1 с). В большинстве Г. с. энергия g квантов определяется по энергии заряж. ч ц, возникающих в результате вз ствия g излучения с в вом. Оси. хар ками Г. с …   Физическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»