第2章 粒子束与物质相互作用和粒子的探测
前一章描述粒子束,其中有光子束、电子束、μ子束和各种介子束,还有质子、α粒子和各种被加速的重离子束,人们利用各种粒子束做为研究亚原子的探针,它们和亚原子粒子碰撞,形成末态的各种粒子携带着亚原子内部结构以及亚原子之间相互作用的信息,为了记录和辨认这些末态粒子,了解它们的行为,必须借助于各种各样的粒子探测器,各种探测器的原理是基于对粒子与物质相互作用产生的各种物理或化学效应的观测,例如带电粒子在感光胶片引起的电离效应,进而导致胶片的“感光”,借助于胶片Becquerel首先发现了神秘的放射性,随后各种各样的乳胶片成为亚原子物理实验中的一种重要的探测器,带电粒子使验电器箔电极附近空气电离导致验电器的充电.M.Curie借助于象限静电计发现了比铀具有更强放射性的钋和镭,本章首先介绍各种粒子束与物质相互作用,在这基础上介绍一些重要的粒子探测器和探测器谱仪。
2.1 粒子与物质相互作用
2.1.1 带电粒子的比电离损失
电荷为ze,质量为M的粒子以速度钞通过介质(原子序数和质量数分别为z,A),粒子与介质中的电子(每克物质含的电子数为NAz/A)发生库仑碰撞,并将部分动能传递给核外电子,介质原子被电离或者激发,入射的带电粒子损失部分能量。
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