detector Cherenkov - Cherenkov detector

Um detector de Cherenkov (pronúncia: / tʃɛrɛnkɔv /; russo: Черенков) é um detector de partículas utilizando o limiar de velocidade para a produção de luz, a saída de luz em função da velocidade ou da direcção de luz dependente da velocidade de radiação Cherenkov .

Fundamental

Uma partícula que passa através de um material a uma velocidade maior do que aquela na qual a luz pode viajar através do material emite luz. Isto é semelhante à produção de uma explosão sónica quando um avião está a viajar através da ar mais rápido do que as ondas de som podem passar através do ar. A direcção desta luz é emitida é sobre um cone com ângulo θ c sobre a direcção em que a partícula se move, com cos (θ c ) =  c / nv (c = o vácuo de velocidade da luz , n = índice de refracção do médio, e v é a velocidade da partícula). O ângulo do cone θ c é assim uma medida directa da velocidade da partícula. A fórmula Frank-Tamm d 2 N / dωdx  =  z 2 α / c pecado 2 θ C dá o número de fótons produzidos.

aspectos

A maioria dos detectores Cherenkov destinam-se a gravação da luz Cherenkov produzido por uma partícula carregada primário. Algumas tecnologias de sensores visam explicitamente luz Cherenkov produzido (também) por partículas secundárias, seja incoerente emissão como ocorrendo numa electromagnética chuveiro de partículas ou por emissão coerente, exemplo efeito askaryan .

Efeito Cherenkov não só está presente na gama de luz visível ou de luz UV, mas também em qualquer gama de frequência onde a condição de emissão podem ser atingidos por exemplo na gama de radiofrequência.

Diferentes níveis de informação pode ser usada. Uma informação binária pode ser baseada na ausência ou na presença de radiação de Cherenkov detectado. A quantidade ou a direcção de luz Cherenkov pode ser utilizado.

Em contraste com um contador de cintilações a produção de luz é instantânea.

tipos de detectores

No caso simples de um detector de limiar da energia limiar dependente de massa permite a discriminação entre uma partícula mais leve (o que irradiam) e uma partícula mais pesada (que não irradia) da mesma energia ou impulso. Várias fases de limiar podem ser combinados para aumentar o alcance coberto energia.

Os detectores de limiar Cherenkov têm sido utilizados para o sincronismo e rápido tempo de voo medições em detectores de partículas.

projetos mais elaborados usar a quantidade de luz produzida. Gravação de luz a partir de partículas tanto primária e secundária, para um calorímetro de Cherenkov o rendimento total de luz é proporcional à energia incidente das partículas.

Usando o direccionamento da luz são detectores Cherenkov diferenciais.

Gravação locais Cherenkov fótons individuais em uma área de sensor sensível à posição, RICOS detectores então reconstruir ângulos Cherenkov dos padrões gravados. Como detectores RICH, portanto, fornecer informações sobre a velocidade da partícula, se o impulso da partícula é também conhecida (de flexão magnética), combinando estas duas informações permite que a massa de partículas a ser deduzida de modo que o tipo de partículas podem ser identificados.

Veja também