Детекторы в физике элементарных частиц Игорь Алексеев, ИТЭФ ATLAS ALICE CMS LHC-B pp2pp.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
Линейные ускорители 1 эВ = 1,60·1019 Дж = 1,602·1012 эрг. Наибольший линейный ускоритель работал в гг. в Стэнфорде (США). Он имел длину ~ 3 км.
Advertisements

1 Лекция 8 1.Взаимодействие ядерных частиц с веществом 2. Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество. 3. Прохождение легких заряженных частиц.
Лекция 5 1. Упругие процессы взаимодействия ионов с веществом. 2. Тормозная способность вещества для тяжелых ионов. 3. Пробег тяжелого иона в веществе.
Экспериментальные методы. Принцип действия В основе всех методов обнаружения и исследования свойства радиоактивных излучений лежат ионизующие и фотохимические.
Детекторы элементарных частиц (введение) Ваня Беляев ( ЦЕРН/Женева и ИТЭФ/Москва)
Лекция 6. Введение в физику газового разряда Что изучает физика газового разряда. Элементарные процессы в газах. Пробой газов: область слабых полей, область.
Ученица 9 класса Дунисова Галина. Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны < 5×10 3 нм и,
ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИОНИЗИРУЮЩИЕИЗЛУЧЕНИЯ Исмоилов Мухамадазиз 156 группа 1.
Лекция 3 1.Взаимодействие электронов с веществом. 2.Фононы. 3.Плазмоны. 4.Дельта - электроны. 5.Оже – электроны. 6. Люминесценция. 7.Тормозная способность.
Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны < 5×10 3 нм и, вследствие этого, ярко выраженными.
1 3. Основные понятия в теории переноса излучения в веществе Содержание 1.Сечения взаимодействия частиц. 2.Сечения рассеяния и поглощения энергии. 3.Тормозная.
Сковпень Кирилл Юрьевич Институт ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН Новосибирск 2007.
СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И АДРОННОГО КАЛОРИМЕТРОВ УСТАНОВКИ CMS Талов Владимир сессия – конференция ЯФ ОФН РАН.
1 Лекция 6. Введение в физику газового разряда Что изучает физика газового разряда. Элементарные процессы в газах. Пробой газов: область слабых полей,
Примеры результатов столкновений протонов в детекторах CMS и ATLAS на Большом адронном коллайдере LHC в ЦЕРНе Образование 4 мюонов (красные траектории)
Методика выделения антиядер в эксперименте PAMELA А.М. Гальпер, А.Г. Майоров от коллаборации PAMELA ноября 2011 г., ИТЭФ, Москва Институт Космофизики.
Газоразрядный счетчик Гейгера. + - R К усилителю Стеклянная трубка Анод Катод В газоразрядном счетчике имеются катод в виде цилиндра и анод в виде тонкой.
Ионизирующее излучение. Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака.
Дипломная работа Афанасьева Андрея Анатольевича Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент Широков Евгений Вадимович Акустические методы регистрации нейтрино.
Uchim.net Ирен Жолио-Кюри ( ) Фредерик Жолио-Кюри ( ) При бомбардировке бериллия α-частицами обнаруживалось какое-то сильно проникающее.
Транксрипт:

Детекторы в физике элементарных частиц Игорь Алексеев, ИТЭФ ATLAS ALICE CMS LHC-B pp2pp

Детекторы в физике элементарных частиц (лекции и лабораторные работы для 6 семестра МФТИ) 1. Прохождение частиц через вещество 2. Сцинтилляторы 3. Полупроводниковые детекторы 4. Газовые детекторы 5. Калориметры 6. Идентификация частиц. Детектирование мюонов. 7. Исторические детекторы и ядерные фотоэмульсии. Литература: 1. The Review of Particle Physics: 2. Claus Grupen. Particle Detectors: grupen.pdf 3. Particle Detectors - Principles and Techniques. Lectures at CERN: К.Н. Мухин «Экспериментальная ядерная физика», том 1 Игорь Алексеев и Дмитрий Свирида комната 5 корпус 101, Игорь Алексеев, ИТЭФ

Прохождение частиц через вещество Ионизационные потери Флуктуация ионизационных потерь Многократное рассеяние Прохождение электронов и фотонов Черенковское и тормозное излучение Ядерное взаимодействие Единица количества вещества на пути частицы: г/см 2 l

Игорь Алексеев, ИТЭФ Формула Bethe-Bloch – средние потери тяжелой частицы на ионизацию Средняя энергия ионизации Поправка на плотность =

Игорь Алексеев, ИТЭФ Ионизационные потери ~2 МэВ·см 2 /г MIP Релятивистский рост Плато Ферми Почему потери в водороде в 2 раза больше чем в гелии?

-электроны Игорь Алексеев, ИТЭФ Спин 0: «Ограниченные» потери

Игорь Алексеев, ИТЭФ Флуктуации ионизационных потерь Распределение Ландау

Игорь Алексеев, ИТЭФ Многократное рассеяние Радиационная длина

Игорь Алексеев, ИТЭФ Радиационная длина Средняя длина на которой электрон теряет (1-1/e) своей энергии на тормозное излучение или 7/9 средней длины свободного пробега фотона между рождениями пар.

Игорь Алексеев, ИТЭФ Прохождение электронов

Игорь Алексеев, ИТЭФ Прохождение фотонов

Игорь Алексеев, ИТЭФ Электромагнитные ливни

Игорь Алексеев, ИТЭФ Черенковское излучение Количество фотоэлектронов:

Игорь Алексеев, ИТЭФ Переходное излучение Излучение заряженной частицы при пересечении границы двух сред Направлено преимущественно вперед ze Количество света с энергией фотонов больше некоторого порога растет как (ln ) 2 Вероятность излучения фотона 2-20 кэВ ~ 1% при = 10 3

Игорь Алексеев, ИТЭФ Ядерное взаимодействие tot inel

Задачи 1. Используя формулу Бете-Блоха, рассчитать зависимость среднего выделения энергии от глубины при падении протонов с энергией 100 МэВ на толстый слой графита. 2. Какой толщины слой железа нужен для остановки пучка мюонов с энергией 10 ГэВ? Электронов? Протонов? 3. Оценить размер хорошо коллимированного пучка электронов с кинетической энергией 1.5 МэВ после прохождения 10 см воздуха. 4. Сколько фотоэлектронов можно получить, если полностью собрать весь свет от пи-мезона с импульсом 5 ГэВ/с в черенковском счетчике с радиатором длиной 40 см, заполненным углекислым газом под давлением 5 атм? 5. Рассчитать средние потери энергии в 2 см железа для электронов и мюонов с энергией 10 ГэВ. Следующая тема – сцинтилляционные счетчики