17. Физика элементарных частиц элементарными

Один  из  наиболее  общих  принципов  регистрации  частицы  состоит  в  следующем. 

Заряженная  частица,  двигаясь  в  нейтральной  среде  детектора  (газ,  жидкость,  твердое  тело, 

аморфное  или  кристаллическое),  вызывает  за  счѐт  электромагнитных  сил  ионизацию, 

возбуждение  и  поляризацию  атомов  среды.  Таким  образом,  вдоль  пути  движения  частицы 

появляются  свободные  заряды  (электроны  и  ионы),  возбужденные  и  поляризованные  атомы. 

Если  среда  находится  в  электрическом  поле,  то  в  ней  возникает  электрический  ток,  который 

фиксируется в виде короткого электрического импульса. 

При  переходе  возбужденных  атомов  в  исходное  состояние,  а  также  возвращении 

поляризованных  атомов  в  начальное  неполяризованное  положение  излучаются  фотоны, 

которые  могут  быть  зарегистрированы  в  виде  оптической  вспышки  в  видимой  или 

ультрафиолетовой области. 

При  определенных  условиях  траекторию  свободных  электронов  и  ионов,  созданную 

пролетающей  заряженной  частицей,  можно  сделать  видимой.  Это  осуществляется  в  так 

называемых трековых детекторах. 

Нейтральные  частицы,  такие  как  нейтрон  и  нейтрино,  непосредственно  не  вызывают 

ионизацию и возбуждение атомов среды. Они могут быть зарегистрированы лишь в результате   

появления   вторичных   заряженных   частиц,   возникших   в   реакциях    этих нейтральных 

частиц с ядрами среды.  

    Гамма-кванты также регистрируются по вторичным заряженным частицам  – электронам 

и  позитронам,  возникающим  в  среде  вследствие  фотоэффекта,  Комптон-эффекта  и  рождения 

электрон-позитронных пар. 

Приборы, применяемые для регистрации частиц, делятся на две группы: 

1.