Читать онлайн «Газоразрядные детекторы элементарных частиц: учебное пособие для вузов»

Министерство образования и науки Российской Федерации Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» В. А. Григорьев ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2012 УДК 539. 1. 074. 2(075) ББК 22. 382 я 7 Г 83 Григорьев В. А. Газоразрядные детекторы элементарных частиц: Учебное пособие. – М. : НИЯУ МИФИ, 2012. — 112 с. Настоящее пособие предназначено для студентов старших кур- сов, а также аспирантов, проходящих подготовку по специально- сти «Ядерная физика и технологии». Целью его написания явилось желание автора, читающего в НИЯУ МИФИ курс «Детекторы эле- ментарных частиц», восполнить образовавшийся в последние деся- тилетия пробел в учебной литературе по современным (созданным в последние два десятилетия) газоразрядным детекторам излучения, в настоящее время широко применяемых в разнообразных физиче- ских экспериментах. Рецензент Фомушкин Э. Ф. (вед. науч. сотр. Института ядерных и радиационных исследований РФЯЦ ВНИИЭФ). Подготовлено в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ. ISBN 978–5–7262–1697–3 © Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2012 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение………………………………………………… . …………. 4 Глава 1. Взаимодействие заряженных и нейтральных частиц с веществом ……………………………………5 1. 1. Взаимодействие заряженных частиц с веществом………… 5 1. 2. Взаимодействие гамма-квантов и нейтронов с веществом... 16 Глава 2. Газоразрядные детекторы ……………………………25 2. 1. Ионизационная камера………………………………………. 26 2. 2. Пропорциональный счетчик………………………………. …34 2. 3. Счетчики (камеры) с резистивными электродами………... . 44 2. 4. Многопроволочная пропорциональная камера……………... 55 2. 5. Дрейфовая камера…………………………………………… 66 2. 6. Время-проекционная камера…………………………………. 78 Глава 3. Микроструктурные газоразрядные детекторы……. . 86 3. 1. Микростриповая газовая камера……………………………... 86 3. 2. Микромегас……………………………………………………. 90 3. 3. Газовые электронные умножители…………………………. . 93 Глава 4. Двухтрековое разрешение газовых детекторов……. 99 Глава 5. Эффекты радиационного старения в газовых детекторах………………………………………………102 Заключение…………. ……………………………………………. . 109 Список литературы……… ………………………………………. 109 3  ВВЕДЕНИЕ Экспериментальная ядерная физика использует практически весь арсенал методов и средств детектирования элементарных частиц, их идентификации и измерения их параметров (зарядов, масс, им- пульсов, энергий и т. п. ). Набор детекторов элементарных частиц, используемых в современной ядерной физике, весьма обширен. Сами детекторы отличаются друг от друга как физикой процессов, используемых для детектирования частиц, так и внутри каждого детектора очень широким спектром конструктивных особенностей, в зависимости от требований конкретного эксперимента.