Kalorimetre (parçacık fiziği) - Calorimeter (particle physics)

İçinde partikül fizik , bir kalorimetre deneysel düzenek olduğu önlemler enerji ait parçacıklar . Çoğu partikül kalorimetreye girer ve bir partikül yağmuru başlatır ve partiküllerin enerjisi kalorimetrede biriktirilir, toplanır ve ölçülür. Enerji, partikül duşunun tamamen tutulmasını gerektirecek şekilde bütünüyle ölçülebilir veya örneklenebilir. Tipik olarak kalorimetreler, partikül veya partiküllerin yönü ve biriken enerji hakkında bilgi sağlamak için enine segmentlere ayrılır ve uzunlamasına segmentasyon, geliştikçe duşun şekline bağlı olarak partikülün kimliği hakkında bilgi sağlayabilir. Kalorimetre tasarımı, parçacık fiziğinde aktif bir araştırma alanıdır.

Kalorimetre türleri

Elektromanyetik ve hadronik

Bir elektromanyetik kalorimetre , spesifik olarak etkileşimde esas üzerinden parçacıkların enerji ölçmek üzere dizayn edilmiş bir olan elektromanyetik etkileşim bir süre, hadronik kalorimetre parçacıkları ölçmek için dizayn edilmiş bir cihaz aracılığıyla etkileşime bu güçlü çekirdek kuvveti . ( İkisi arasındaki farklar için partikül yağmurlarının türlerine bakın .) Bir kalorimetrenin tepkisi, e / h oranı cinsinden tanımlanabilir. Bu, bir kalorimetrenin hadronlara karşı leptonlara veya fotonlara ne kadar iyi tepki verdiğinin ölçüsüdür. İdeal olarak, bir e / h ~ 1 oranı istenir, bu koşula telafi denir.

Örneklemeye karşı homojen

Yukarıdaki tiplerden herhangi biri , partikül duşunu üreten materyalin biriken enerjiyi ölçen materyalden farklı olduğu bir örnekleme kalorimetresi olarak yapılabilir . Tipik olarak iki malzeme birbirini izler. Bunun bir avantajı, her malzemenin kendi görevine çok uygun olmasıdır; örneğin, çok yoğun bir malzeme, malzeme duş tarafından bırakılan enerjiyi ölçmek için uygun olmasa bile, sınırlı bir alanda hızla gelişen bir duş üretmek için kullanılabilir. Bir dezavantaj, enerjinin bir kısmının yanlış malzemede birikmesi ve ölçülmemesidir; bu nedenle toplam duş enerjisi tahmin edilmelidir.

Bir homojen kalorimetre bütün hacim duyarlıdır ve bir sinyal katkıda bulunduğu biridir.

Yüksek enerjili fizik deneylerinde kalorimetreler

Parçacık fiziği deneylerinin çoğu bir çeşit kalorimetre kullanır. Genellikle, nötr parçacıkları bir etkileşimden tespit etmenin ve ölçmenin en pratik yoludur. Ek olarak, nötrinolar gibi maddeyle nadiren etkileşime giren ve detektörden kaçan parçacıklara atfedilebilen "eksik enerji" yi hesaplamak için kalorimetreler gereklidir. Çoğu deneyde kalorimetre, merkezi bir izleyici ve bir müon detektörü gibi diğer bileşenlerle birlikte çalışır . Bir fizik olayını yeniden inşa etme amacına ulaşmak için tüm dedektör bileşenleri birlikte çalışır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar