Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 ·...

50
Compton-effektus Szóródás elektronon A foton energiája csökken, iránya változik. Az impulzus és energia megmaradásából: 1 0 p p p e + = 2 2 2 2 4 0 1 + = + + e e e p c m c p c m c p c 1 0 p p p e = 2 2 2 0 1 0 1 2 cos e p p p pp = + ϕ 2 2 2 0 1 0 0 1 1 2 2 2 e e e p p p p mc p p p mc = + + ( ) 0 1 0 1 1 cos e p p p mc = + ϕ ( ) ϕ γ ν ν cos 1 1 1 0 1 + = h h 0 2 e h m c ⋅ν γ =

Transcript of Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 ·...

Page 1: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Compton-effektusSzóródás elektrononA foton energiája csökken, iránya változik.Az impulzus és energia megmaradásából:

10ppp

e+=

2 2 2 2 4

0 1⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅e e ep c m c p c m c p c

10ppp

e−= 2 2 2

0 1 0 12 cosep p p p p= + − ϕ

2 2 2

0 1 0 0 1 12 2 2

e e ep p p p m c p p p m c= + + − −

( )

0

1

01 1 cose

pp

p

m c

=

+ − ϕ( )ϕγνν

cos11

101

−+= hh

0

2

e

h

m c

⋅νγ =

Page 2: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Compton-effektus

Az átadott energia maximuma ϕ=180 foknál van:

( )ϕγνν

cos11

101

−+= hh

γ

γ

γγ

γ

γ

γγ

γ

γ

E

cm

EEE

EEEe

21

2

11

1

21

2

212

0

max

+

=

+

=+

=+

−=

Valószín�sége (hatáskeresztmetszete) arányos az elektronok számával,azaz Z-vel.

Compton-effektus

Energiafüggésea fotoeffektushozképest gyenge:

Page 3: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Compton-effektus

Hatáskeresztmetszet szögfügg�,A Klein-Nishina formula írja le.Kis energián egyenletesebbeloszlás, nagy energián el�re mutat:

Ennek és a klasszikuselektronsugárnak a mérése:III. év BSc:

Page 4: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

PárkeltésAtommag vagy más részecske közelébenA foton energiája egy elektron-pozitron párkeltésére, és azok mozgási energiájára fordítódik.Ehhez legalább 2mec2 foton-energia kell (2x511 keV).(elektron terében kétszer ennyi).

Az elektron-pozitron pár tömegközépponti rendszerében:a végállapot összimpulzusa 0, de a kezdeti fotoné nem lehet az. Ezért szükséges hogy az atommag vagy elektron elvigye az impulzus egy részét.

Energiafüggése:Az 1022 keV küszöbérték felett gyorsan n� a hatáskeresztmetszet, majd lassabban.

párkeltés

Page 5: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

A három folyamat összehasonlítása

Fotoeffektusdominál

párkeltés dominál

Compton-eff. dominál

Látszik, hogy a fotoeffektus és a párkeltés Z-függése er�sebb, mint aCompton-effektusé. Nagy energián mindig a párkeltés, kis energián mindiga fotoeffektus a legnagyobb valószín�ség�.

Page 6: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 7: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 8: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Monoenergiás gamma-spektrumszerkezete, elemi folyamatok

duplakiszökési

csúcs

egyszeres kiszökési

csúcs

Com

pton

-él

foto

csúc

s

Compton-hát

Page 9: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 10: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Tematika• Detektorok csoportosítása

• Gáztöltés� detektorok, ionizációs kamra, proporcionális kamra, GM-cs� m�ködése, – feszültség-áram karakterisztika, magreakción alapuló neutrondetektor

GM-csõvel,

• Félvezetõ-detektorok, felépítés, vezetési és vegyértéksáv, HPGe, Ge(Li), Si(Li), miért kell �ket h�teni, – Monoenergiájú gamma-sugárzás detektorban hagyott energiájának

eloszlása, jellegzetes események, spektrum szerkezete, spektrumértelmezése,

• Szcintillációs detektorok– szcintillátor, fényhozam, fotoelektron-sokszorozó, amplitúdó-analizátor,

• Vizuális detektorok, – ködkamra, buborékkamra, nyomdetektor, termolumineszcens

doziméter, szikrakamra, közös mûködési elv

Page 11: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Detektorok, mérések céljaAlapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal, elveszíti az energiájátvagy annak egy részét, sok kis energiájú elektron szabadul fel, ezeket összegy�jtveelektromos jellé alakítjuk.

Milyen detektort válasszunk? Ez a sugárzás fajtájától függ, és hogy mit akarunk mérni.Pl. alfa-sugárzás: vékony (0.01-0.1 mm) detektor elég. Béta: 0.1-1 mm. gamma: 10 cm.

Ha csak a sugárzás jelenléte érdekel: GM-cs�.

Ha az energiát is akarjuk mérni: az energialeadással arányos jel kell.

Pontos méréshez (kis statisztikus flukt.) az kell, hogy az ionizáló részecske sok elektront szabadítson fel (pl félvezet�kben).

Ha pontos id�mérés kell, akkor gyors válaszid� fontos (pl. m�anyag szcintillátor).

Részecske-azonosításhoz speciális detektorok, amelyek a tömegre, töltésre érzékenyek (emulzió, repülési id�, TRD, Cserenkov, TPC, stb).

Nagy intenzitásokhoz: kis holtidej� detektor.

Részecskepálya méréséhez (impulzus): helyérzékeny detektor, MWPC, TPC, Si, stb.

Page 12: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Detektorok

• Ködkamra– Wilson-féle– diffúziós

• Buborékkamra• GM-cs� (Geiger-Müller számláló)• Ionizációs kamra• Félvezet� detektorok• Cserenkov-detektorok• Szcintillációs detektorok

– Szilárd– Folyadék

• Kaloriméterek

Page 13: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Detektorok csoportosítása• Gáztöltés�:

– ionizációs kamra, proporcionális kamra, GM-cs�, – MWPC (Multiwire Prop. Chamber), TPC (Time Projection Ch.)

• Félvezet� detektorok:– HPGe (high purity Ge), Ge(Li), Si(Li)

• Szcintillációs detektorok: – NaI, folyadék, szerves (m�anyag), TLD (termolumineszcens

doziméter)

• Cserenkov-detektorok: – folyadék (víz), gáztöltés�

• Vizuális detektorok: – ködkamra, buborékkamra nyomdetektorok, emulzió, fotolemez…

• Kaloriméterek

Page 14: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Gáztöltés� detektorokTöltött részecske ionizálElektromos térben az elektronok az anódszálra gy�lnekElektromos impulzus

U

töltött

részecske

1) Ionizációs kamra: az U feszültség kicsi, az elektronok nem tudnaktovább ionizálni. Annyi elektron megy az anódra, ahány ionizáció

Kétféle üzemmód: impulzus-üzemmód: egy impulzus/töltött részecske.áram-üzemmód: a részecskefluxussal arányos áram

I

t2) Proporcionális kamra: nagyobb U feszültség. Elektron-lavina (másodlagosionizáció) a szál közelében, ahol az elektromos tér nagy. Az elektronok két ütközésközött elég energiát szereznek az elektromos térb�l az újbóli ionizációhoz.Sokszálas kamra, MWPC, TPC: a részecskék helyét, pályáját is méri.

3) GM cs�: akkora feszültség, hogy önnfenntartó lavina, az egész hengerben.Nagy ellenállással kell sorbakötni (automatikus feszültség-csökkenés a kisüléskor).Mindig azonos nagyságú jelet ad, nem alkalmas energiamérésre, csak érzékenyszámlálásra.

Page 15: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Gázdetektorok

•F

eszültség-áram karakterisztika

U

I

Rekombinációk a gázban

Nincs elektronsokszorozásJel ~ ionizált elektronok száma

Gázer�sítés ElektronsokszorozásJel ~ ionizált el. száma

Mindig óriási lavina

Nincs energiam

érés

GM

ion

izáció

skam

ra

pro

p.

kam

ra

Page 16: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 17: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 18: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 19: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Sokszálas kamrák

Page 20: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Katód-csík kamrák

Page 21: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Resistive plate chamber (RPC)

Page 22: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Time Projection Chamber (TPC)

NA49 kísérlet, CERN SPS

Homogén elektromos és mágneses tér (párhuzamos)Kiolvasás a kamra tetejénMéteres drift úthossz

Page 23: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

TPC (NA49)

Drift térfogat He-zsák

Page 24: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Time Projection Chamber

Page 25: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 26: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Nyomkövetés az NA49 TPC-vel

Page 27: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

TPC - részecskeazonosítás

Page 28: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Neutronok detektálása

• Visszalök�désen alapuló(neutron-mag rugalmas ütközés)

• Magreakciókon alapuló (lassú neutronokra)10B vagy 6LiAtommagtól jóval nagyobb neutronbefogási hatáskm. ~1/vBF3 gázból GM cs�…

n +10B � α +7Li10B(n,α)7Li

Mindkét esetben töltött részecskék mérésére vezetjük vissza!Csak a töltött részecskék ionizálnak. Ezeket a legkényelmesebb mérni.

Page 29: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Félvezet� detektorokPotenciál egykristályban:

Atomtörzs, kötött elektronok

Delokalizáltelektronok

Elektronok hullámfüggvénye sok atomtörzsre kiterjedNagyon sok energiaszint � energiasávKristályrács � sávszerkezet.

Félvezet�knél speciális sávszerkezet:

Vezetési sáv (szabad mozgás)

Vegyérték sáv

Egap � 1 eVSzigetel�: Egap�30eVFém: Egap < 0

Page 30: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Félvezet� detektorok

Lítiumot belediffundálnak: Ge(Li), Si(Li)

Ge Si Ge P Ge

Ge Ge Ge

Ge Ge Li

e-

p típusúszennyezés(pozitív)

n típusúszennyezés(negatív)

+

H�teni kell.

Újabb technika: HPGe: nagyon tisztagermánium (high purity).Folyékony nitrogénnel h�tjük (h�mozgás csökkentése)Beérkez� gamma-foton kilök egy elektront (Compton, fotoeffektus),az elektron ionizál amíg el nem fogy az energiája, elektron-lyuk párok keletkeznek,a rákapcsolt feszültség (néhány kV) hatására kimennek az elektródákra.

t

U0

UJel:

U0 ~ Ne- ~ Ed

-

Amplitúdó-analizátor: osztályozza, hisztogramozza a jeleket nagyság szerint.

Kiürített zóna

Page 31: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Monoenergiás gammasugárzás spektruma

0) Ed=E0 Fotoeffektus1) Ed<E0 Compton-effektus(ok), utána kiszökés2) Ed=E0 Compton-effektusok sorozata3) Ed=E0 Párkeltés, annihiláció, Compton, foto4) Ed=E0-511keV Párkeltés, annihiláció, kiszökés5) Ed=E0-1022keV Párkeltés, annihiláció, kiszökés6) Ed<E0 Visszaszórás, fotoeffektus

E0

Példáklehetséges folyamatokra:

Page 32: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Monoenergiás gamma-spektrumszerkezete, elemi folyamatok

duplakiszökési

csúcs

egyszeres kiszökési

csúcs

Com

pton

-él

foto

csúc

s

Compton-hát

Page 33: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 34: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 35: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Félvezet� nyomkövet� detektorok

Page 36: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

CMS szilícium nyomkövet� rendszer

Pixelek: 66 millió pixel, 25 ns exponálási id�

Page 37: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Sztintillációs detektorokSzcintilláló anyag + fotoelektron-sokszorozó (PMT, photomultiplier tube)Szcintilláció: töltött részecskék energialeadásának hatására gerjesztések, majd kis fényfelvillanásPMT detektálja ezt a látható v. UV fényt: fotoeffektus, majd elektron-sokszorozás

Ed ~ Ngerjesztett ~ Nlátható foton

Fotoeffektus � fotoelektron � befókuszálódik � elektron becsapódik � néhány elektront kiüt � ezek a következ� dinódán megint többszöröz�dnek.10-12 dinóda � milliószoros elektronhozam (er�sítés).

Page 38: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

SzcintillációFontos: saját kibocsájtott fotonjaikkal szemben átlátszóak kell, hogy legyenek.

atomtávolság

Ger

jesz

tési

ene

rgia

alapállapot

Gerjesztettállapot

Vibrációs szintek Szerves szcintillátorok:Gerjesztés valamelyik vibrációs szintreA vibrációs alapállapotot gyorsan elériUtána legerjesztd�dés az alapállapotba,foton kibocsátás. Ez a foton nem tud elnyel�dni,nincs elég energiája.

Szervetlen szcintillátorok: pl. NaI kristály(40 foton/keV, 50% hatásfok).Egykristály kell (átlátszóság).Ionizáló részecske a vegyértéksávból a vezetési sávba gerjeszti az elektront.Gap kb. 4 eV. Aktivátorok: pl Tl, szennyezés, energiaszinteket hoz létre a két sáv között.Legerjeszt�dés ezeken keresztül. Önátlátszóság.

Vezetési sáv

vegyértéksáv

Page 39: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,
Page 40: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Fényvezet�k

• A szcintillátorok és a PMT-k optikai csatolása

• Teljes visszaver�dés fontos, lágy ívek,nincsenek töréspontok

Page 41: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Id�mérés: Time of Flight

KFKI RMKI, CERN

Page 42: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Részecske-azonosítás TOF és p segítségével

Page 43: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

A TOF és dE/dx technikák kombinálása

• Egy adott impulzustartományban a részecskék ionizációja és repülési ideje is a tömegükt�l függ.

NA49 TPC és TOF detektorok

CERN SPS

Page 44: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Szcintillációs és félvezet�detektorok felbontásának

összehasonlítása

Page 45: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Cserenkov képalkotó detektorok• Cserenkov sugárzás: már volt róla szó• Közegbeli fénysebességnél gyorsabb töltött részecske esetén

Page 46: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

RICH – „Ring Imaging” Cserenkov detektorok

Page 47: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Átmeneti sugárzás detektorok (transition radiation, TRD)

Felhasználás: részecske-azonosítás ott, ahol az id�mérés és a fajlagos ionizáció módszerek már nem m�ködnek

Röntgen tartomány

Sok réteget alkalmaznak (sok sugárzás)

Page 48: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Streamer kamra (szikrakamra)

Fémlemezek, köztük nemesgázTrigger (pl. szcintillátor, nyalábdetektor) hatására hirtelen nagyfeszültség kapcsolódik beAz ionizációk helyén szikra alakul ki.

Page 49: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Elektromágneses záporok

Page 50: Compton-effektusatomfizika.elte.hu/akos/orak/mrf/2018/mrfmaj4valos.pdf · 2018-05-28 · Detektorok, mérések célja Alapelvek: sugárzás eléri a detektort, kölcsönhat az anyaggal,

Elektromágneses kaloriméterekA fotonok, elektronok teljes energiáját elnyelik, a teljes energiával arányos jelet adnak.Energiatartomány: 1 GeV – 1 TeV