Черенковский счётчик - определение. Что такое Черенковский счётчик
Diclib.com
Словарь ChatGPT
Введите слово или словосочетание на любом языке 👆
Язык:

Перевод и анализ слов искусственным интеллектом ChatGPT

На этой странице Вы можете получить подробный анализ слова или словосочетания, произведенный с помощью лучшей на сегодняшний день технологии искусственного интеллекта:

  • как употребляется слово
  • частота употребления
  • используется оно чаще в устной или письменной речи
  • варианты перевода слова
  • примеры употребления (несколько фраз с переводом)
  • этимология

Что (кто) такое Черенковский счётчик - определение

Детектор черенковского излучения; Черенковский счетчик; Черенковский счётчик; Черенковские детекторы
  • Черенковское излучение
Найдено результатов: 49
Черенковский счётчик         

прибор для регистрации заряженных частиц и γ-квантов, в котором используется Черенкова-Вавилова излучение. Если заряженная частица движется в среде со скоростью υ, превышающей фазовую скорость света для данной среды (c/n, n - показатель преломления среды, с - скорость света в вакууме), то частица испускает черенковское излучение. Последнее происходит в определённом направлении, причём угол ϑ между направлением излучения и траекторией частицы связан с υ и n соотношением:

cos ϑ = c/ υn = 1/βn = υ/c). (1)

Интенсивность N черенковского излучения на 1 см пути в интервале длин волн от λ1 до λ2 выражается соотношением:

. (2)

Здесь Z - заряд частицы (в единицах заряда электрона).

В отличие от сцинтилляционного счётчика (См. Сцинтилляционный счётчик), где регистрируются частицы с любой скоростью, а излучение изотропно и запаздывает во времени, в Ч. с. свет излучается только частицами, скорости которых υ c/n (β ≥ 1/n), причём излучение происходит одновременно с их прохождением и под углом ϑ к траектории частицы. С ростом скорости частицы (надпороговой) растут угол ϑ и интенсивность излучения. Для предельных скоростей, близких к скорости света [(1―β) << 1], угол ϑ достигнет предельного значения:

ϑмакс = arccos (1/n). (3)

Количество света, излучаемое в Ч. с., как правило, составляет неск. \% от светового сигнала сцинтилляционного счётчика.

Основные элементы Ч. с.: радиатор (вещество, в котором υ > с/n), оптическая система, фокусирующая свет, и один или несколько фотоэлектронных умножителей (См. Фотоэлектронный умножитель) (ФЭУ), преобразующих световой сигнал в электрический (см. рис.). Радиаторы изготавливают из твёрдых, жидких и газообразных веществ. Они должны быть прозрачны к черенковскому излучению и иметь низкий уровень сцинтилляции, создающих фоновые сигналы. Стандартные материалы радиаторов: органическое стекло (n = 1,5), свинцовое стекло (n = 1,5), вода (n = 1,33).

Ч. с. получили широкое применение в экспериментах на ускорителях заряженных частиц (См. Ускорители заряженных частиц), т.к. они позволяют выделять частицы, скорость которых заключена в определённом интервале. С ростом энергии ускорителей и, следовательно, с ростом энергии частиц особенно широкое применение получили газовые Ч. с., обладающие способностью выделять частицы ультрарелятивистских энергий, для которых (1- β) << 1. Угол излучения ϑ в газе очень мал, мала и интенсивность излучения на единицу пути. Чтобы получить вспышку света, достаточную для регистрации, приходится увеличивать длину газовых Ч. с. до 10 м и более. В газовых Ч. с. можно плавно менять показатель преломления, изменяя давление рабочего газа.

Ч. с. существуют 3 типов: пороговые, дифференциальные и счётчики полного поглощения. Основными характеристиками первых 2 типов Ч. с. являются эффективность регистрации и разрешающая способность по скорости частиц, т. е. способность счётчика разделять две частицы, двигающиеся с близкими скоростями. Пороговый Ч. с. должен регистрировать все частицы со скоростями, большими некоторой (пороговой), поэтому оптическая система такого Ч. с. (комбинация линз и зеркал) должна собрать, по возможности, весь излученный свет на катод ФЭУ.

Дифференциальные Ч. с. регистрируют частицы, движущиеся в некотором интервале скоростей от υ1 до υ2. В традиционных дифференциальных Ч. с. это достигается выделением оптической системой света, излучаемого в интервале соответствующих углов от ϑ1 до ϑ2. Линза или сферическое зеркало, помещенное на пути черенкового света, фокусирует свет, излученный под углом ϑ, в кольцо с радиусом

R = fϑ, (4)

где f фокусное расстояние линзы или зеркала. Если в фокусе системы поместить щелевую кольцевую диафрагму, а за диафрагмой один или несколько ФЭУ, то в такой системе свет будет зарегистрирован только для частиц, излучающих свет в определённом интервале углов. В дифференциальных Ч. с. с прецизионной оптической системой можно выделить частицы, скорость которых отличается всего на 10―6 от скорости др. частиц. Такие Ч. с. требуют особого контроля давления газа и формирования параллельного пучка частиц.

Ч. с. полного поглощения предназначены для регистрации и спектрометрии электронов и γ-квантов. В отличие от рассмотренных Ч. с., где частица теряла в радиаторе ничтожно малую долю энергии, Ч. с. полного поглощения содержит блок радиаторов большой толщины, в котором электрон или γ-квант образует электронно-фотонную лавину и теряет всю или большую часть своей энергии. Как правило, радиаторы в этом случае изготавливают из стекла с большим содержанием свинца. В радиаторе из такого стекла, например толщиной 40 см, может практически полностью тормозиться электрон с энергией до 10 Гэв. Количество света, излучаемого в Ч. с. полного поглощения, пропорционально энергии первичного электрона или γ-кванта. Разрешающая способность ΔE Ч. с. полного поглощения (по энергии) зависит от энергии и для самых чувствительных ФЭУ может быть выражена формулой:

\%

где E - энергия электрона в Гэв.

Лит.: Джелли Дж., Черенковское излучение и его применения, пер. с англ., М., 1960; Зрелов В. П., Излучение Вавилова-Черенкова и его применение в физике высоких энергий, ч. 1―2, М., 1968.

В. С. Кафтанов.

Схема газового порогового черенковского счётчика на 70 Гэв ускорителя Института физики высоких энергий (СССР). Черенковский свет собирается на катод ФЭУ с помощью оптической системы, состоящей из плоского зеркала и кварцевой линзы.

ЧЕРЕНКОВСКИЙ СЧЕТЧИК         
детектор частиц, действие которого основано на Черенкова - Вавилова излучении (которое преобразуется в электрический сигнал с помощью фотоэлектронного умножителя). Применяется в ядерной физике и физике частиц высоких энергий.
Черенковский детектор         
Черенковский детектор, или детектоp черенковского излучения, — детектор элементарных частиц, использующий детектирование черенковского излучения, что позволяет косвенным образом определить массы частиц, или отделить более лёгкие частицы (дающие черенковское излучение) от более тяжёлых (не излучающие).
водомер         
  • Автоматизированный сбор показаний счётчиков воды
1. м.
Прибор для измерения уровня или расхода воды.
2. м. разг.
То же, что: водомерка.
ВОДОМЕР         
  • Автоматизированный сбор показаний счётчиков воды
1. прибор, показывающий уровень воды в каком-нибудь устройстве.
2. прибор для измерения расхода воды.
водомер         
  • Автоматизированный сбор показаний счётчиков воды
ВОДОМ'ЕР, водомера, ·муж. (тех.). Прибор для измерения количества протекающей воды.
| Шкала для наблюдения высоты уровня воды в реке.
Гейгера - Мюллера счётчик         
  • [[Радиометр]], чувствительный элемент — счётчик Гейгера — расположен в выносном блоке на переднем плане
ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Трубка Гейгера; Счётчик Гейгера-Мюллера; Счетчик Гейгера; Счетчик Гейгера-Мюллера; Счётчики Гейгера-Мюллера; Гейгера счётчик; Счетчики Гейгера-Мюллера; Гейгера - Мюллера счётчик; Счётчик Гейгера — Мюллера

газоразрядный прибор для обнаружения и исследования различного рода радиоактивных и др. ионизирующих излучений: α- и β-частиц, γ-kвантов, световых и рентгеновских квантов, частиц высокой энергии в космических лучах (См. Космические лучи) и на ускорителях. Гамма-кванты регистрируются Г. - М. с. по вторичным ионизирующим частицам - фотоэлектронам (См. Фотоэлектроны), комптоновским электронам (см. Комптон-эффект (См. Комптона эффект)), электронно-позитронным парам (см. Аннигиляция и рождение пар); нейтроны регистрируются по ядрам отдачи и продуктам ядерных реакций, возникающим в газе счётчика.

В Г. - М. с. рабочий объём - газоразрядный промежуток с сильно неоднородным электрическим полем. Чаще всего применяют счётчики с коаксиально расположенными цилиндрическими электродами: внешний цилиндр - катод, тонкая нить, натянутая вдоль его оси, - анод (рис. 1). Электроды заключены в герметически замкнутый резервуар, наполненный каким-либо газом до давления 13-26 кн/м2 (100-200 мм pm. ст.). К электродам счётчика прикладывается напряжение в несколько сот в. На нить подаётся знак + через сопротивление R (рис. 2). Если в рабочем объёме счётчика нет свободных электронов, электрический разряд в нём не возникает. При попадании в счётчик ионизирующей частицы в газе образуются свободные электроны, которые движутся к положительно заряженной нити. Вблизи нити напряжённость электрического поля велика и электроны ускоряются настолько, что начинают, в свою очередь, ионизовать газ. В результате по мере приближения к нити число электронов лавинообразно нарастает. Возникает вспышка коронного разряда (См. Коронный разряд) и через счётчик течёт ток. При достаточно большом R (108-1010 Ω) на нити скапливается отрицательный заряд и разность потенциалов между нитью и катодом быстро падает, в результате чего разряд обрывается. После этого чувствительность счётчика восстанавливается через 10-1-10-3 сек (время разрядки ёмкости С через сопротивление R). Такое большое время нечувствительности неудобно для многих применений. Ввиду этого несамогасящиеся счётчики, в которых гашение разрядов обеспечивается сопротивлением R, были вытеснены самогасящимися счётчиками (предложены Тростом), которые к тому же более стабильны. В них благодаря специальному газовому наполнению (инертный газ с примесью сложных молекул, например паров спирта, и небольшой примесью галогенов - хлора, брома, и́ода) разряд сам собой обрывается даже при малых сопротивлениях R. Время нечувствительности самогасящегося счётчика Гейгера - Мюллера счётчик10-4 сек.

Электрические импульсы во внешней цепи, возникающие при вспышках разряда в Г. - М. с., усиливаются и регистрируются электромагнитным счётчиком или пересчётной схемой. На рис. 3 приведена счётная характеристика Г. - М. с. - зависимость числа N регистрируемых в единицу времени импульсов от приложенного к счётчику напряжения V. Рабочий участок характеристики (плато) имеет протяжённость от нескольких десятков в до нескольких сот в. На плато число отсчётов практически равно числу ионизующих частиц, попадающих в счетчик.

Г. - М. с. используют во многих областях физики, в биологии и медицине, в археологии, геологии и технике.

Лит.: Принципы и методы регистрации элементарных частиц, пер. с англ., М., 1963; Калашникова В. И., Козодаев М, С., Детекторы элементарных частиц, М. 1966 (Экспериментальные методы ядерной физики, ч, 1).

Рис. 1. Схема стеклянного счётчика Гейгера - Мюллера: 1 - герметически запаянная стеклянная трубка; 2 - катод (тонкий слой меди на трубке из нержавеющей стали); 3 - вывод катода; 4 - анод (тонкая натянутая нить).

Рис. 2. Схема включения счётчика Гейгера - Мюллера.

Рис. 3. Счётная характеристика счётчика Гейгера - Мюллера.

Счётчик Гейгера         
  • [[Радиометр]], чувствительный элемент — счётчик Гейгера — расположен в выносном блоке на переднем плане
ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Трубка Гейгера; Счётчик Гейгера-Мюллера; Счетчик Гейгера; Счетчик Гейгера-Мюллера; Счётчики Гейгера-Мюллера; Гейгера счётчик; Счетчики Гейгера-Мюллера; Гейгера - Мюллера счётчик; Счётчик Гейгера — Мюллера
Счётчик Ге́йгера, счётчик Ге́йгера — Мю́ллера — газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц.
Счётчик электрической энергии         
  • Модели трёхфазных индукционных (электромеханических) счётчиков
  • советского]] индукционного однофазного электросчётчика СО-И446. Крышки и механический индикатор сняты
  • Однофазный электронный счётчик
  • Импульсный электросчётчик с электромеханическим счётным механизмом, работающим от шагового электромагнитного привода.
Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока (обычно в кВт·ч или А·ч).
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЧЕТЧИК         
  • Модели трёхфазных индукционных (электромеханических) счётчиков
  • советского]] индукционного однофазного электросчётчика СО-И446. Крышки и механический индикатор сняты
  • Однофазный электронный счётчик
  • Импульсный электросчётчик с электромеханическим счётным механизмом, работающим от шагового электромагнитного привода.
прибор для учета расхода (потребления) электроэнергии в сетях переменного или постоянного тока. В электрическом счетчике подвижная часть вращается во время потребления электроэнергии, расход которой (обычно в кВт·ч или А·ч) определяется по показаниям счетного механизма.

Википедия

Черенковский детектор

Черенковский детектор, или детектоp черенковского излучения, — детектор элементарных частиц, использующий детектирование черенковского излучения, что позволяет косвенным образом определить массы частиц, или отделить более лёгкие частицы (дающие черенковское излучение) от более тяжёлых (не излучающие).

Черенковское излучение преобразуется в электрический сигнал с помощью фотоэлектронных умножителей. Применяется в физике высоких энергий, ядерной физике и астрофизике.

Частица, проходящая через вещество со скоростью большей, чем скорость света в данном веществе, излучает черенковский свет. Можно привести аналогию с созданием звукового удара, когда самолёт летит быстрее, чем звуковые волны перемещаются по воздуху. Получающийся при этом свет излучается приблизительно в направлении движения частицы в конус, угол которого θ c {\displaystyle \theta _{c}} напрямую связан со скоростью частицы формулой

cos θ c = c n v {\displaystyle \cos \theta _{c}={\frac {c}{nv}}}

где c {\displaystyle c}  — скорость света, v {\displaystyle v}  — скорость частицы, а n {\displaystyle n}  — показатель преломления среды.

Черенковский детектор позволяет извлекать информацию о скорости частицы, и, если известен импульс частицы (например, по искривлению траектории в магнитном поле), то даёт возможность получить и массу, и таким образом идентифицировать частицу.

Помимо использования детекторов в ядерной энергетике, их также используют и астрономы для обнаружения быстродвижущихся частиц.

Таким образом, этот тип детекторов может дать больше информации, по сравнению, например, со сцинтилляционными счётчиками.