粒子検出器

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粒子検出器の要旨

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、運動量スピン電荷等の素粒子の属性を測定することもある。

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。

Compact Muon Solenoid (CMS)は、巨大な検出器の一例である。参考に人間のサイズも示してある。

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]

素粒子物理学に於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]

参考文献[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