En experimental y aplicada física de partículas , la física nuclear , y la ingeniería nuclear , un detector de partículas , también conocido como un detector de radiación , es un dispositivo utilizado para detectar, seguir y / o identificar ionizantes partículas , tales como los producidos por la desintegración nuclear , cósmico radiación , o reacciones en un acelerador de partículas . Los detectores pueden medir la energía de la partícula y otros atributos como el momento, el giro, la carga, el tipo de partícula, además de simplemente registrar la presencia de la partícula.
Ejemplos y tipos
Muchos de los detectores inventados y utilizados hasta ahora son detectores de ionización (de los cuales los detectores de ionización gaseosa y detectores de semiconductores son los más típicos) y detectores de centelleo ; pero también se han aplicado otros principios completamente diferentes, como la luz de Čerenkov y la radiación de transición.
Ejemplos historicos
Detectores de protección radiológica
Los siguientes tipos de detectores de partículas se utilizan ampliamente para la protección contra la radiación y se producen comercialmente en grandes cantidades para uso general en los campos nuclear, médico y medioambiental.
- Dosímetro
- Electroscopio (cuando se usa como dosímetro portátil)
- Detector de ionización gaseosa
- Contador de centelleo
- Detector de semiconductores
Detectores de uso común para física nuclear y de partículas
- Detector de ionización gaseosa
- Detectores de estado sólido:
- Detector de semiconductores y variantes que incluyen CCD
- Detector de vértices de silicio
- Detector de pistas nucleares de estado sólido
- Detector de Cherenkov
- Contador de centelleo y fotomultiplicador , fotodiodo o fotodiodo de avalancha asociado
- Detector de radiación de transición
- Detector de semiconductores y variantes que incluyen CCD
- Calorímetro
- Detector de placa de microcanal
- Detector de neutrones
Detectores modernos
Los detectores modernos en física de partículas combinan varios de los elementos anteriores en capas como una cebolla .
Detectores de partículas de investigación
Los detectores diseñados para aceleradores modernos son enormes, tanto en tamaño como en costo. El término contador se usa a menudo en lugar de detector cuando el detector cuenta las partículas pero no resuelve su energía o ionización. Los detectores de partículas también suelen rastrear la radiación ionizante ( fotones de alta energía o incluso luz visible ). Si su propósito principal es la medición de radiación, se denominan detectores de radiación , pero como los fotones también son partículas (sin masa), el término detector de partículas sigue siendo correcto.
En colisionadores
- En el CERN
- para el LHC
- CMS
- ATLAS
- ALICIA
- LHCb
- para la LEP
- Aleph [1]
- Delfos [2]
- L3
- Ópalo [3]
- para el SPS
- El experimento COMPASS
- Gargamelle
- NA61 / BRILLO
- para el LHC
- En Fermilab
- para el Tevatron
- CDF
- D0
- Mu2e
- para el Tevatron
- En DESY
- para HERA
- H1
- HERA-B
- HERMES
- ZEUS
- para HERA
- En BNL
- para el RHIC
- FÉNIX
- Fobos
- ESTRELLA
- para el RHIC
- En SLAC
- para el PeP-II
- BaBar
- para el SLC
- SLD
- para el PeP-II
- En Cornell
- para CESR
- CLEO
- CUSB
- para CESR
- En BINP
- para VEPP-2M y VEPP-2000
- DAKOTA DEL NORTE
- SND
- CMD
- para el VEPP-4
- KEDR
- para VEPP-2M y VEPP-2000
- Otros
- MECO de UC Irvine
Bajo construcción
- Para colisionador lineal internacional (ILC)
- CALICE (calorímetro para experimento de colisionador lineal)
Sin colisionadores
- Matriz de detectores de neutrinos y muones antárticos (AMANDA)
- Búsqueda criogénica de materia oscura (CDMS)
- Super-Kamiokande
- XENÓN
En la nave espacial
- Espectrómetro magnético alfa (AMS)
- JEDI (Instrumento detector de partículas energéticas de Júpiter)
Ver también
- Contando la eficiencia
- Lista de partículas
- Generador de pulso de cola
Referencias
- Jones, R. Clark (1949). "Un nuevo sistema de clasificación para detectores de radiación". Revista de la Optical Society of America . 39 (5): 327–341. doi : 10.1364 / JOSA.39.000327 .
- Jones, R. Clark (1949). "Errata: la máxima sensibilidad de los detectores de radiación". Revista de la Optical Society of America . 39 (5): 343. doi : 10.1364 / JOSA.39.000343 .
- Jones, R. Clark (1949). "Factores de mérito para los detectores de radiación". Revista de la Optical Society of America . 39 (5): 344–356. doi : 10.1364 / JOSA.39.000344 .
Otras lecturas
- Tiras de película
- " Detectores de radiación ". HM Stone Productions, Schloat. Tarrytown, Nueva York, Prentice-Hall Media, 1972.
- Información general
- Grupen, C. (28 de junio a 10 de julio de 1999). "Física de la detección de partículas". Actas de la conferencia AIP, Instrumentación en física de partículas elementales, VIII . 536 . Estambul: Dordrecht, D. Reidel Publishing Co. págs. 3-34. arXiv : física / 9906063 . doi : 10.1063 / 1.1361756 .