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粒子検出器

実験及び応用素粒子物理学、原子核物理学、原子力工学において、粒子検出器（りゅうしけんしゅつき、particle detector）、または一般に放射線検出器（ほうしゃせんけんしゅつき、radiation detector）とは、原子核壊変によって生じる放射線、宇宙線、または加速器の反応によって生じるさまざまな放射線・高エネルギー粒子を検出・追跡、特定するための装置である。現代の検出器はカロリーメータにより放射線のエネルギーを測定する。これらはまた、運動量、スピン、電荷などの素粒子の属性を測定することもある。

粒子検出器の要旨

概要 編集

検出器はサイズ・コストともに巨大な現代の加速器のために設計された。「カウンター」はよく検出器の意味として使われるが、たんにカウンターといった場合はあくまで粒子を数えるだけであって、粒子のエネルギーや電荷などはわからない。粒子検出器は電離放射線（高エネルギー光子あるいは可視光）を検出することもよくある。

もし放射線測定の主要な目的が、（質量のある）放射線を検出することであれば、光子は質量がゼロの粒子である。しかしそれでも粒子検出器の呼称は正しい。

粒子検出器の例と種類 編集

電離式検出器（気体電離式検出器と半導体検出器は最も典型的である）とシンチレーション検出器は多くの検出器として開発され、用いられてきた。しかし他には、チェレンコフ光や遷移放射 (transition radiation) といった完全に異なる原理を応用したものもある。

 
霧箱による電離放射線の可視化。短くて密集した線がアルファ線で、長くてぼんやりとした線がベータ線である。
過去に用いられた粒子検出器
放射線防護のための検出器
素粒子および原子核物理学でよく用いられる検出器

現代の検出器 編集

詳細は「en:Hermetic detector」を参照

素粒子物理学において用いられる現代の検出器は、上記の検出器をたまねぎのように多層状に複数、組み合わせて用いられる。

実際に使われている粒子検出器 編集

加速器 編集

建設中 編集

加速器以外 編集

関連項目 編集

出典 編集

外部リンク 編集

映画スライド
  • "Radiation detectors". H. M. Stone Productions, Schloat. Tarrytown, N.Y., Prentice-Hall Media, 1972.
一般的情報
  • The Particle Detector BriefBook
  • How to Build a Cloud Chamber
  • Grupen, C. (1999). "Physics of Particle Detection". AIP Conference Proceedings, Instrumentation in Elementary Particle Physics, VIII. Vol. 536. Istanbul: Dordrecht, D. Reidel Publishing Co. pp. 3–34. doi:10.1063/1.1361756。
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