Detekce vnitřně odraženého Čerenkovova světla - Detection of internally reflected Cherenkov light

v detektory částic A detekce vnitřně odraženého Čerenkovova světla (DIRC) detektor měří rychlost z nabité částice a používá se pro identifikace částic. Jedná se o design a prstenový zobrazovač Čerenkovův detektor kde Čerenkovovo světlo který je obsažen v celková vnitřní reflexe uvnitř pevného zářiče má své úhlové informace zachovány, dokud nedosáhne světelných senzorů na obvodu detektoru.

Čerenkovovo světlo sleduje klikatou cestu mezi rovnoběžnými povrchy. Detektory světla by byly umístěny vpravo.

Nabitá částice procházející materiálem (například tavený oxid křemičitý ) s rychlostí vyšší než c / n (n index lomu, c rychlost vakua světla ) emituje Čerenkovovo záření. Pokud je úhel světla na povrchu dostatečně mělký, je toto záření obsaženo uvnitř a přenášeno prostřednictvím vnitřních odrazů na expanzní objem spojený s fotonásobiče (nebo jiné typy fotonových detektorů), pro měření úhlu. Zachování úhlu vyžaduje přesný rovný a obdélníkový průřez radiátoru. Znalost úhlu, pod kterým bylo záření vyprodukováno, v kombinaci s úhlem dráhy a hybností částice (měřeno stopovým detektorem jako driftová komora ) lze použít k výpočtu hmotnosti částice.

DIRC poprvé navrhl Blair Ratcliff jako nástroj pro identifikaci částic na a B-továrna, a design byl poprvé použit BaBar spolupráce na SLAC. Od úspěšné operace v experimentu BaBar byly detektory nové generace typu DIRC navrženy pro několik nových experimentů s fyzikou částic, včetně Belle-II, PANDA, a GlueX. DIRC se liší od dřívějších BOHATÝ a CRID Čerenkovovy detektory světla v tom, že křemenné tyče používané jako radiátory také propouštějí světlo.

Viz také

  • Domovská stránka BaBar DIRC
  • Ratcliff, B (2003). "Zobrazovací kroužky v počítačích Ring Imaging Čerenkov". Jaderné přístroje a metody ve fyzikálním výzkumu A. 502 (1): 211–221. Bibcode:2003 NIMPA.502..211R. doi:10.1016 / S0168-9002 (03) 00276-6. OSTI  808694.
  • C Lu; D Marlow; C Mindas (1996). „Detekce vnitřně odraženého Čerenkovova světla, výsledky z prototypu BELLE DIRC“. Sborník z druhého mezinárodního semináře o prstencových detektorech Čerenkov. 371 (1–2): 82–86. Bibcode:1996 NIMPA.371 ... 82L. doi:10.1016/0168-9002(95)01256-7.
  • P. Coyle; H. Kawahara; A. Lu (1994). "Počítadlo DIRC: nový typ zařízení pro identifikaci částic pro továrny B.". Jaderné přístroje a metody ve fyzice Výzkum sekce A: Urychlovače, spektrometry, detektory a související zařízení. 343 (1): 292–299. Bibcode:1994 NIMPA.343..292C. CiteSeerX  10.1.1.382.2452. doi:10.1016/0168-9002(94)90568-1.
  • H. Salazar; E. Moreno; T. Murrieta (2006). "Detekce čerenkovských fotonů s víceanodovými fotonásobiči". Sborník konferencí AIP. 857: 113–120. Bibcode:2006AIPC..857..113S. doi:10.1063/1.2359247. S2CID  54665079.