Детекторите в ЦЕРН

    Целта на големите детектори, инсталирани в LHC, е да идентифицират вторичните частици произлязли от сблъсъците, да измерят тяхната позиция, заряд и енергия.
    Един модерен високоенергичен физичен детектор трябва да бъде херметически затворен, така че вероятността някоя частица да "избяга", незабелязана от сензорите, да бъде малка. За инженерно удобство повечето модерни детектори като LHC са от типа ‘цилиндър с тапи’ дизайн.

                              

Какви са главните части на един детектор?

Детекторите са разделени на поддетектори. Съществуват три категории поддетектори:
Проследяващи устройства
    Те показват пътищата на електрично заредените частици чрез следите, които са оставили като йонизират вещество. В магнитно поле те могат да бъдат използвани за измерване на радиуса на траекторията на движение на частиците, а от тук и тяхната кинетична енергия. Това може да помогне за идентифициране на частицата.
    Вертекс детектор е пример за проследяващо устройство, позиционирано близо до точката на взаимодействие, с достатъчно висока резолюционна способност.
    Мюоновите камери са пример за проследяващи устройства, намиращи се в по-външните слоеве на детектора. Тяхна задача е да откриват мюони, единствените частици, които могат да преминават метри през плътен материал.

Калориметри
    Това са устройства, които „спират” частиците и измерват количеството енергия, която се освобождава. Калориметрите са основния метод за идентифициране на неутрални частици като фотони и неутрони. Въпреки, че не са видими на детекторите, те се разкриват по енергията, която отделят в калориметрите. Има два основни типа калориметри:
  • Електромагнетичен калориметър - той напълно абсорбира електрони и фотони, които лесно взаймодействат с елекромагнитните сили.
  • Адроничен калориметър - той улавя адрони;

Детектори
    Te разпознавaт частиците, кaто използват различни способи, за да идентифицират вида им. Има два метода за разпознаване взависимост от радиацията, излъчвана от заредените частици. Ако частицата излъчва:
... радиацията на Червенков, то при движението си тя излъчва протони под специфичен ъгъл, който зависи от скоростта и. Следователно при комбинирано измерване на кинетичната енергия и скоростта на частицата, може да се определи масата и от там да се идентифицира частицата.
... преходна радиация, то когато премине през границата на материали с различни електрични свойства, тя излъчва радиация пропорционална на нейната енергия. Това позволява типовете частици да бъдат разграничени.

 

Източник:https://www.cernmg.free.bg

ALICE         ATLAS         CMS         LHCb