Черенковський детектор

Черенковський детектор, або детектор черенковського випромінювання, — детектор елементарних частинок, що використовує детектування черенковського випромінювання. Він дозволяє в непрямий спосіб визначати маси частинок і відокремлювати легші частинки (що дають черенковське випромінювання) від важчих (що не випромінюють).

Черенковське випромінювання перетворюється на електричний сигнал за допомогою фотоелектронних помножувачів. Застосовується у фізиці високих енергій, ядерній фізиці та астрофізиці[1].

Частинка, що проходить через речовину зі швидкістю більшою, ніж швидкість світла в даній речовині, випромінює черенковське світло. Можна навести аналогію зі створенням звукового удару, коли літак летить швидше, ніж звукові хвилі переміщаються повітрям. Світло, що виникає при цьому, випромінюється приблизно в напрямку руху частинки в конус, кут якого ${\displaystyle \theta _{c}}$ безпосередньо пов'язаний зі швидкістю частинки формулою

${\displaystyle \cos \theta _{c}={\frac {c}{nv}}}$

де ${\displaystyle c}$ — швидкість світла, ${\displaystyle v}$ швидкість частки, а ${\displaystyle n}$ — показник заломлення середовища.

Черенковський детектор дозволяє отримувати інформацію про швидкість частинки, і якщо відомий імпульс частинки (наприклад, по викривленню траєкторії в магнітному полі), то дає можливість отримати й масу і таким чином ідентифікувати частинку.

Крім використання детекторів в ядерній енергетиці, їх також використовують астрономи для виявлення частинок космічних променів.

Таким чином, цей тип детекторів може дати більше інформації, порівняно, наприклад, зі сцинтиляційними лічильниками.

Примітки

1. Перкинс Д. Введение в физику высоких энергий. — М., Мир, 1975. — с. 73-75

Посилання

• Черенковский детектор // Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Э. И. Кэбин, Web-публикация на основе учебного пособия Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Э. И. Кэбин. «Частицы и ядра. Эксперимент», М.: Издательство МГУ, 2005.
• Денисов С. П. Детекторы черенковского излучения // «Природа», № 7, 2004, стр.22-30.

Література

• Джелли Дж., Черенковское излучение и его применения, пер. с англ., M., 1960.
• Линденбаум С., Юан Л., Черенковские счетчики // Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., M., 1963.
• Зрелов В. П., Черенковские детекторы и их применение в науке и технике, Сб., M., 1990.