Совпадений метод (в физике)

Совпадений метод, распространённый в ядерной физике метод исследования, основанный на применении совпадений схем и позволяющий устанавливать временные зависимости различных коррелирующих событий. Так, при изучении элементарных актов ядерных взаимодействий (например, частиц высоких энергий, получаемых в ускорителях заряженных частиц, с атомными ядрами) одним из основных методов установления последовательности появления вторичных частиц и гамма-квантов является регистрация совпадающих во времени электрических сигналов, которые поступают с детекторов ядерных излучений. При этом совпадающими называются такие сигналы, которые полностью либо частично перекрываются во времени (рис.). Практическое использование С. м. предполагает знание кривой совпадений ‒ зависимости числа выходных сигналов схемы совпадений от временного сдвига Dt между входными электрическими сигналами. В идеальном случае ‒ для двухканальной (двухвходовой) схемы совпадений с прямоугольными входными сигналами длительностью t ‒ кривая совпадений также имеет прямоугольную форму. В реальных условиях из-за шумов и влияния различных статистических факторов кривая совпадений может приобретать форму кривой, характеризующей нормальное распределение. Ширина кривой на половине её высоты, называемая разрешающим временем Тр, соответствует максимальной величине Dt между двумя событиями, удовлетворяющими условию одновременности, и определяется порогом срабатывания схемы совпадений.

С. м. позволяет резко уменьшить влияние на регистрацию ядерных взаимодействий т. н. случайных совпадений, возникающих в силу того, что наряду с изучаемыми событиями обычно имеет место большой поток фоновых сигналов. Если, например, появление фоновых сигналов носит чисто случайный характер и для одного детектора среднее число событий (сигналов) в единицу времени составляет n1, их длительность t1, а для др. детектора ‒ n2 и t2, то число случайно совпадающих сигналов от двух детекторов равно ncл @ n1×n2×(t1 + t2). Это число пропорционально времени взаимного перекрытия сигналов. Применение метода m-кратных совпадений даёт число случайных совпадений ncл » m×n1×... ×nm×tm√1 (при n×t < I и t1 = t2 =... = tm). Обычно интервалы времени t лежат в пределах от 10√9 до 10√5 сек.

Лит.: Гольданский В. И., К уценко А. В., Подгорецкий М. И., Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц, М., 1959; Ковальский Е., Ядерная электроника, пер. с англ., М., 1972; Рехин Е. И., Чернов П. С., Метод совпадений, М., 1976.

И. В. Штраних.

t.