Каларыметр (фізіка элементарных часціц)

Каларыметры ў фізіцы высокіх энергій — існуе дзве асноўныя сістэмы класіфікацыі каларыметраў: па геаметрыі асяроддзя дэтэктавання і па відзе дэтэктуемых элементарных часціц. Паводле класіфікацыі, па геаметрыі асяроддзя каларыметры бываюць гамагенныя (аднастайныя) і гетэрагенныя (самплінг-каларыметры). Па відзе дэтэктуемых часціц каларыметры бываюць электрамагнітныя і адронныя.

Адронныя каларыметры амаль без выключэння гетэрагенныя. Гэта звязана з тым, што немагчыма зрабіць аднастайныя цвёрдацельныя дэтэктары (сцынтылятары, паўправаднікі і іншае) такіх памераў, каб забяспечвалі поўнае паглынанне энергіі часціц адроннага каскаду. Праблема вырашаецца з дапамогай выкарыстання «сэндвічаў», дзе чаргуюцца пласты паглынальных і дэтэктуючых асяроддзяў. Ролю паглынальнікаў могуць выконваць такія шчыльныя і моцна паглынальныя матэрыялы як жалеза (Fe), свінец (Pb), медзь (Cu), уран (U). У якасці дэтэктараў — цвёрдыя сцынтылятары або свінцовае шкло, якое эфектыўна генеруе чаранкоўскае выпраменьванне. Трапляючы ў такі самплінг-каларыметр, часціца ўтварае лівень другасных часціц, якія з прасоўваннем углыб хутка памнажаюцца.

Энергія першаснай часціцы трансфармуецца ў энергіі часціцаў каскаду, а таксама ва ўзрушанасць і іанізацыю асяроддзя. Калі забяспечыць дастатковыя для прыпынку і паглынання ўсіх другасных часціцаў памеры каларыметра, то задача будзе вырашана зборам і сумаваннем усіх сігналаў з дэтэктуемых пластоў. Электрамагнітныя каларыметры найчасцей гамагенныя. Гэта звязана з тым, што электроны, пазітроны і гама-кванты, якія складаюць аснову электрамагнітнага каскаду, добра губляюць энергію ў дэтэктуючых асяроддзях каларыметраў — крышталях сцынтылятараў і  чаранкоўскіх радыятарах — разумных памераў. Апроч гэтага, выкарыстанне гамагенных каларыметраў прыводзіць да лепшага энергетычнага распазнавання ў параўнанні з самплінг-каларыметрамі.

Часта для рэгістрацыі электрамагнітных і адронных кампанентаў ліўняў выкарыстоўваюць адзіныя каларыметрычныя комплексы. У гэткім разе, першым пластом, на які трапляе бамбардзіруючая часціца, з'яўляецца пласт дэтэктараў электрамагнітнага каларыметра, які дэтэктуе электрамагнітную кампаненту ліўня. Адронная кампанента слаба паглынаецца ў ім, таму адронны каларыметр заўсёды размяшчаецца пасля электрамагнітнага. Ззаду адроннага каларыметра звычайна ставяць мюонныя камеры для рэгістрацыі мюонаў.

Катэгорыя:Фізіка паскаральнікаў
Катэгорыя:Дэтэктары іанізуючага выпраменьвання
Катэгорыя:Эксперыментальныя ўстаноўкі фізікі элементарных часціц