Смекни!
smekni.com

Методические рекомендации по изучению дисциплины а основные понятия и термины по Курсу «Теория ядра и элементарных частиц Дорожка стабильности «дорожка» (стр. 6 из 6)

К счетчикам относятся импульсные ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера-Мюллера, сцинтилляционные, черенковские и полупроводниковые счетчики.

Основные характеристики детекторов:

1 Эффективность – отношение числа частиц, зарегистрированных детектором, к общему числу прошедших через него частиц.

2 Пространственное разрешение – погрешность, с которой детектор может фиксировать положение частицы в пространстве.

3 Временное разрешение (разрешающее время) – минимальный промежуток времени между прохождениями двух частиц через детектор, когда сигналы от них еще не накладываются друг на друга. При меньших временах получится наложение сигналов, и две частицы будут регистрироваться детекторами как одна частица.

4

Время восстановления (мертвое время) – время, за которое детектор, зарегистрировавший одну частицу, успевает вернуться в исходное состояние, чтобы быть готовым для регистрации следующей частицы. Частицы, прошедшие за это время через детектор, не регистрируются. Время восстановления является мерой инертности детектора. Оно ограничивает максимальную интенсивность пучка частиц, при которой частицы еще могут регистрироваться детектором.

Современные устройства, применяемые для изучения частиц – это ускорители элементарных частиц, например, – циклотроны и синхрофазотроны.

Принцип действия циклотрона и синхрофазотрона – это взаимодействие движущихся зарядов с магнитным полем. Синхрофазотрон позволяет разгонять частицы до очень высоких скоростей. При этом с ростом скорости увеличивается и масса частиц в синхрофазотроне. Поэтому по мере увеличения скорости, увеличивают индукцию магнитного поля, действующего на ускоряемые частицы.

Любая из элементарных частиц имеет ограниченное время жизни: даже в отсутствии внешнего воздействия большинство из них могут прожить не более нескольких миллионных долей секунды. Нейтрон, покинув атомное ядро, может прожить не более двадцати минут. Фотон живет только в течение отрезка времени, необходимого ему, чтобы долететь до освещаемой поверхности, которой он будет поглощен.

У протона, электрона и нейтрино время жизни практически не ограничено. Однако в природе нет элементарных частиц с бесконечным временем жизни, потому что элементарные частицы взаимодействуют друг с другом и превращаются друг в друга. Элементарные частицы взаимодействуют между собой. В результате этого взаимодействия одни частицы исчезают и появляются другие. Такие взаимодействия элементарных частиц друг с другом назвали слабым взаимодействием.

Столкновения элементарных частиц не приводит к их разрушению. В результате столкновения образуются другие элементарные частицы из числа уже известных.

Современные ускорители позволяют получить элементарные частицы со сверхвысокой энергией. Чем больше энергия взаимодействующих частиц, тем больше их масса, тем большее количество более тяжелых частиц может образоваться при их взаимодействии.

Существуют два типа ускорителей. В синхротроне пучок частиц падает на неподвижную мишень. В коллайдерах сталкиваются два пучка частиц, ускоренных в противоположных направлениях.

Задания для самоконтроля

1) Как устроен ускоритель

2) Как устроен ускоритель на встречных пучках

3) Объясните работу циклотрона

4) Объясните работу синхрофазотрона

Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7

Задания для СРС и СРСП

Изложите, в чем состоит метод толстослойных эмульсий. Исходя из экзаменационных вопросов подготовьте короткие ответы на них.