Физика элементарных частиц и атомного ядра. Том 17 - Боголюбов Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
основным инструментом экспериментальной физики высоких энергий и
интенсивно внедряются в смежные области науки и техника, прежде всего в
биомедицинские исследования. Методическое развитие этих детекторов
позволяет широко использовать новые их модификации - многоступенчатые
камеры, детекторы низкого давления, времяпроекционные камеры и другие,
даюцив детектирующим системам новые качественные возможности.
В обзоре изложены принципы работы детекторов, рассмотрены их параметры,
даны некоторые примеры использования их в экспериментальной физике.
Рассмотрены также некоторые особенности использования детекторов для
исследований в области молекулярной биологии и в целях медицинской
диагностики на примерах созданных и проектируемых установок.
Wire gaseous coordinate detectors still remain a basic apparatus used at
high energy accelerators, and they are being extensively introduced into
related areas of science, particularly for biomedical studies. A constant
evolution of these detectors makes it possible to apply their new
modifications: multistep chambers, low pressure detectors, time-
projection chambers and so on which enrich a detector system with new
possibilities.
Operational principles of these detectors and their basic parameters are
given. Some examples of their application in experimental physics are
described. Several features of using the wire detectors for research in
molecular biology and for medical diagnostics are considered as examples
of existing and being designed setups.
ВВЕДЕНИЕ
Появление в 60-х годах в физических экспериментах на ускорителях новых
координатных детекторов заряженных частиц -* бес-фильмовых проволочных
искровых, а затем многопроволочных пропорциональных (МПК) и дрейфовых
(ДК) камер - было обусловлено в значительной мере начавшимся
стремительным развитием микроэлектроники, электронно-вычислительной
техники, стандартных электронных модульных систем. В дальнейшзм эти
детекторы стали одним из основных инструментов физики высоких энергий,
что объясняется хорошими пространственно-временными характеристиками их,
возможностью использования для ионизационных измерений
МЕТОДИКА ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ КООРДИНАТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ Ю31
с целью идентификации частиц, относительной простотой изготовления с
учетом требований конкретного эксперимента. В настоящее время к этому
классу детекторов относятся также времяпроекцион-ные камеры различной
модификации, двух- и однокоординатные проволочные детекторы, работающие в
самогасящем стримерном {СГС) режиме, многоступенчатые лавинные камеры.
Перспективным направлением развития методов регистрации излучения
является разработка новых регистрирующих систем, основанная на сочетании
газонаполненных проволочных детекторов с детекторами других видов.
Арсенал регистрирующих устройств экспериментальной ядер-ной физики
постоянно пополняется детекторами новых видов, обладающих более высокими
пространственными или временными возможностями. Разработаны новые
сцинтилляторы BGO и BaF3, находят применение микроканальные пластины,
кремниевые полосковые детекторы, приборы с зарядовой связью. Тем не менее
значимость газонаполненных координатных детекторов не уменьшается. В
установке ДЕЛФИ, например, создаваемой для исследований на встречных
электрон-позитронных пучках ЛЭП (ЦЕРН), информация будет регистрироваться
по -^1,2* 105 каналам с различных детекторов этого класса, что составляет
около 75% предполагаемого общего числа регистрационных каналов [1].
Наличие относительно дешевых электронно-вычислительных устройств,
снабженных быстродействующей памятью достаточной емкости, наряду с
развитием методов катодного считывания с МПК и ДК, позволивших получать
двухкоординатную информацию при регистрации нейтронов и v-квантов,
открыло возможность использования этих детекторов в качестве так
называемого электронного аналога рентгеновской пленки. Работы в этом
направлении были начаты в середине 70-х годов и ведутся во многих крупных
физических центрах, таких, как ЦЕРН, ОИЯИ, ИЯФ (Новосибирск) и других,
главным образом по применению МПК для рентгеноструктурных исследований и
медицинской диагностики. Замена традиционных детекторов электронными
позволяет:
относительно просто использовать современные средства приема и хранения
информации, выполнять математическую обработку различной сложности,
представлять результаты в привычном для исследователя виде;
увеличить чувствительность за счет повышения эффективности регистрации
излучения и значительного снижения уровня фона, тем самым снижая
радиационную нагрузку на исследуемые объекты и уменьшая время
исследований более чем в сотни раз.
Вопросы методики газонаполненных координатных детекторов и особенностей
их применения в ядерной физике и в прикладных областях рассматривались в
[2-7]. Данная статья посвящена основным свойствам этих детекторов и
некоторым особенностям применения их для биомедицинских исследований.
4032 ПЕШЕХОНОВ в. д.
