Калярымэтар (фізыка элемэнтарных часьцінак)

Калярымэтры ў фізыцы высокіх энэргіяў — існуе дзьве асноўныя сыстэмы клясыфікацыі калярымэтраў: па геамэтрыі асяродзьдзя дэтэктаваньня й паводле віду дэтэктуемых элемэнтарных часьцінак. Паводле клясыфікацыі, па геамэтрыі асяродзьдзя калярымэтры бываюць гамагенныя (аднастайныя) і гетэрагенныя (самплінг-калярымэтры). Паводле віду дэтэктуемых часьцінак калярымэтры бываюць электрамагнітныя й адронныя.

Адронная калярымэтры

Адронныя калярымэтры амаль без выключэньня гетэрагенныя. Гэта зьвязана з тым, што немагчыма зрабіць аднастайныя цьвёрдацельныя дэтэктары (сцынтылятары, паўправаднікі і іншае) такіх памераў, якія б забясьпечвалі поўнае паглынаньне энэргіі часьцінак адроннага каскаду. Праблема вырашаецца з дапамогай выкарыстаньня «сэндвічаў» (ад анг. sandwich), дзе чаргуюцца пласты паглынальных і дэтэктуючага асяродзьдзя. Ролю паглынальнікаў могуць выконваць такія шчыльныя й моцна паглынальныя матэрыялы як жалеза, волава (Pb), медзь, уран. У якасьці дэтэктараў — цьвёрдыя сцынтылятары або сьвінцовае шкло, якое эфэктыўна генэруе чаранкоўскае выпраменьваньне. Трапляючы ў такі самплінг-калярымэтар, часьцінка ўтварае лівень другасных часьцінак, якія з прасоўваньнем углыб хутка памнажаюцца.

Энэргія першаснай часьцінкі трансфармуецца ў энэргіі часьцінак каскаду, а таксама ва ўзрушанасьць ды іянізацыю асяродзьдзя. Калі забясьпечыць дастатковыя для спыненьня й паглынаньня ўсіх другасных часьцінак памеры калярыметра, то задача будзе вырашаная зборам і сумаваньнем усіх сыгналаў з дэтэктуемых пластоў.

Электрамагнітныя калярымэтры

Электрамагнітныя калярымэтры найчасьцей гамагенныя. Гэта зьвязана з тым, што электроны, пазытроны й гама-выпраменьваньне, якія складаюць аснову электрамагнітнага каскаду, добра губляюць энэргію ў дэтэктуючых асяродзьдзях калярымэтраў — крышталях сцынтылятараў і чаранкоўскіх радыятарах — параўнаўча невялікіх памераў. Апроч гэтага, выкарыстаньне гамагенных калярымэтраў прыводзіць да лепшага энэргетычнага распазнаваньня ў параўнаньні з самплінг-калярыметрамі.

Часта для рэгістрацыі электрамагнітных і адронных кампанентаў ліўняў выкарыстоўваюць адзіныя калярыметрычныя комплексы. У гэткім разе, першым пластом, на які трапляе бамбардзіруючая часьцінка, зьяўляецца пласт дэтэктараў электрамагнітнага калярымэтра, які дэтэктуе электрамагнітную кампанэнту ліўня. Адронная кампанэнта слаба паглынаецца ў ім, таму адронны калярымэтр заўсёды разьмяшчаецца пасьля электрамагнітнага. Ззаду адроннага калярымэтра звычайна ставяць мюённыя камэры для рэгістрацыі мюёнаў.

Літаратура

• Клайнкнехт К. Дэтэктары іянізуючых выпраменьваньняў = Детекторы ионизирующих излучений / Пер. с нем. — М.: Мир, 1990. — 224 с. — 2700 ас. — ISBN 5-03-001873-5