Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Клайнкнехт К. -> "Детекторы корпускулярных излучений" -> 32

Детекторы корпускулярных излучений - Клайнкнехт К.

Клайнкнехт К. Детекторы корпускулярных излучений — M.: Мир, 1990. — 224 c.
ISBN 5-03-001873-5
Скачать (прямая ссылка): detkorpus1990.pdf
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 65 >> Следующая

Преимущества ПЗС очевидны: они дают двумерное изображение следа частицы в плоскости, перпендикулярной направлению излучения; при большом количестве (>10) следов частиц, участвующих в реакции, способность ПЗС разделять следы много лучше, чем у позиционно-чувствительного Si-детектора, у которого разрешение двух следов может достигать 20 40 мкм только в одной проекции. Более того, последовательное считывание примерно 105 эле-
3.13. Сравнение различных позиционно-чувствительных детекторов 111
ментов ПЗС обладает преимуществом по сравнению с частично-параллельным считыванием у позиционно-чувствительного Si-детектора. Недостатком ПЗС является то, что во многих случаях площадь U - 4 см2 недостаточна, тогда как Si детекторы могут набираться модульно из кремниевых шайб диаметром 76 мм.
В качестве примера применения ПЗС в эксперименте на накопительных кольцах может служить вершинный детектор для установки SLD на линейном ускорителе в Станфорде (SLC) [80]. Вследствие исключительно прецизионного управления пучком и точной фокусировки в точку взаимодействия стало возможным разместить ПЗС на четырех цилиндрических оболочках с внутренним радиусом 15 мм. Каждый элемент ПЗС имел пиксели 22 X 22 мкм2. Первый цилиндр состоял из 6 X 6 элементов ПЗС, следующие — 6x7, 6 X 8 и 6 X 9; в сумме 180 элементов ПЗС с общим количеством пикселей 4-Ю .
ч
3.13. Сравнение различных позиционно-чувствительных детекторов
При сравнении различных позиционно-чувствительных детекторов важными параметрами являются пространственное и временное разрешение, а также максимальная скорость обработки данных. Некоторые из этих важных параметров были определены в разд. 1.4, например разрешение и мертвое время. В табл. 11 приведены эти параметры для различных типов детекторов. Указанное в таблице мертвое время включает мертвое время детектора и сопутствующего оборудования, такого, как, например, генераторы высоковольтных импульсов. В табл. 11 приведено также и «время чувствительности» управляемого детектора, т. е. время, в течение которого проходящие частицы регистрируются независимо от того, коррелируют ли они с запускающим событием или нет. Временного наложения разных событий можно избежать, если средний временной интервал между соседними событиями будет велик по сравнению с этим временем чувствительности.
Пропорциональные и дрейфовые камеры наилучшим образом подходят для прецизионной регистрации трека при высокой скорости счета событий, в то время как пузырьковые и стримерные камеры обладают возможностью анализа очень сложных событий с множеством треков, но при гораздо меньшей скорости счета. Газоразрядные годоскопические камеры на основе трубок Конверси благодаря низкой стоимости и простоте конструкции находят все более
Таблица И. Свойства позиционно-чувствительных детекторов
Тип детектора
П ространетвенное разрешение, мкм
обычное
в отдельных случаях
Время чув
ствитель-
НОСТИ, HC
Мертвое время, MC
Нелосред ственное
электронное считывание
Время
считывания, MKC
Эффективность регистрации,
<7о
Преимущества
Пропорциональная камера Дрейфовая камера
Пузырьковая камера Стримерная камера
Годоскопическая камера на основе трубок Конверси
Искровая камера
Ядерная фотоэмульсия
Кремниевые поцизионно-чувствительные детекторы
700 200
100 300
4000
200 5
100 50
8 30
2000
100 2
50 500
10' 10
ю4
10
10
102 0,03 * 0,1
10
0,01 - 1
Да Да
Нет Нет
Да
Да Нет
Да
10— 10а
10—ю2
10
10*
10
100 Временное разрешение
100
100
100
Пространственное разрешение
100 Анализ сложных событий
100 Анализ событий со многими треками
80 Низкая цена
95 Простота конструкции
Пространственное разрешение
Пространственное разрешение
3.13 Сравнение различных позиционно-чувствительных детекторов ИЗ
широкое применение в больших калориметрических детекторах для экспериментов с низкой скоростью счета, таких как поиск распада протона или нейтринные эксперименты. Кремниевые координатно-чувствительные детекторы и полупроводниковые ПЗС широко применяются в качестве вершинных детекторов, поскольку не имеют себе равных по пространственному разрешению при высокой скорости счета событий.
I
\
Q ^ 1 AA
4. Измерение времени
t
4.1. Фотоумножитель
Одним из наиболее часто применяемых приборов для регистрации времени пролета частицы является фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) или вторичноэлектронный умножитель (ВЭУ). Видимый свет от сцинтиллятора (разд. 4.2) в результате фотоэффекта выбивает электроны из фотокатода, представляющего собой пленку щелочного металла. Для катодов из смеси двух щелочных металлов (Cs—К и Sb, «двущелочные катоды») квантовый выход, т. е. количество выбитых фотоэлектронов на 100 падающих фотонов, составляет щ ~ 27% для длины волны света \Макс = 380 нм (рис. 4.1). В табл. 12 приведены некоторые характеристики для ряда фотокатодов. В фотоумножителях, выпускаемых промышленностью, используется различное расположение электродов для фокусирования и ускорения фотоэлектронов. Электроны, выбитые из фотокатода, падают на первый динод, т. е. электрод из материа-
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 65 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed