Физическая энциклопедия - черенковский счётчик

детектор для регистрации заряж. ч-ц, в к-ром используется Черенкова Вавилова излучение. При движении заряж. ч-цы в среде со скоростью v, превышающей фазовую скорость света c/n в данной среде (n показатель преломления среды), ч-ца излучает в направлении, составляющем угол q с её траекторией. Угол q связан со скоростью ч-цы v и показателем преломления среды га соотношением: cosq=c/vn=1/bn, b=v/c. (1) Интенсивность W черенковского излучения на 1 см пути заряж. ч-цы в интервале длин волн от l1 до l2 выражается соотношением: Здесь Z заряд ч-цы (в ед. элементарного электрич. заряда). В Ч. с. свет излучается только ч-цами, скорости к-рых v ?c/n (b? 1/n), причём излучение происходит одновременно с прохождением ч-цы под углом q к её траектории.

С ростом v (надпороговой) растут угол q и интенсивность излучения. Для предельных скоростей, близких к скорости света 1-b?1, угол q достигает предельного значения: qмaкс=arccos(1/n). (3) Осн. элементы Ч. с.: радиатор (в-во, в к-ром v >с/n), оптич. система, фокусирующая свет, и один или неск. фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), преобразующих световой сигнал в электрический (см.

рис.). Радиаторы изготавливают из тв., жидких и газообразных в-в. Схема стандартного газового порогового черенковского счётчика. Черенковское излучение собирается на катод ФЭУ с помощью оптич. системы, состоящей из плоского зеркала и кварцевой линзы. Они должны быть прозрачны к черенковскому излучению и иметь низкий уровень сцинтилляций, создающих фоновые сигналы.

Для регистрации ч-ц, обладающих сравнительно небольшой скоростью, используются органич. стекло (n=1,5), свинцовое стекло (n=1,5) и вода (n=1,33). Ч. с. широко применяются в экспериментах на ускорителях заряж. ч-ц. С ростом энергии ускорителей и, следовательно, с ростом энергии ч-ц особенно широкое применение получили газовые Ч. с., к-рые могут выделять ч-цы ультрарелятивистских скоростей, для к-рых (1-b) .