1tom - 0537.htm

_582
588
но на рис, 3, либо излучение другого ≈ гетеродинного лазера, привязанного по частоте к зондирующему.
Разрешение гетеродинных спектрометров определяется рядом факторов, приводящих к уширениго частотных компонент в спектре выходного сигнала. Это ≈ конечность телесного угла сбора рассеянного излучения ДЭ, определяемого апертурами диафрагм, конечность полосы радиотехн. обрабатывающего устройства, неточность привязки по частоте зондирующего и гетеродинного лазеров п т. д. Из перечисленных факторов основным является первый, т. к. уширение спектральных компонент за сч╦т остальных факторов может быть сделано <1 Гц. Для малых углов рассеяния уширение, вызванное неопредел╦нностью в угле сбора рассеянного
А 1 * Дб Г
света, составляет величину Д/^/ ≈%- , где / ≈ частотное смещение линии рассеянного света, 6 ≈ угол рассеяния. Напр., в случае рассеяния Мандельштама ≈ Бриллюэпа на ультразвуке /₁~(1-^2)-10⁷ Гц, в случае рассеяния на органоидах протоплазмы, движущейся в живой клетке, /₂≈10^L-Hl0² Гц. При характерных значениях 9~10~^z рад (~30') и Д9^10~³ рад (3') соответствующие уширения равны Д/_а=1-:-2 МГц и Д/₂^ ≈ 1-ьЮ Гц. Они и определяют абс. значения разрешения. Относит, разрешение соответственно равно 10⁸ и 10¹⁴, что недостижимо никакими средствами спектрального анализа на оптич, частотах.
В гетеродинных системах лазерной связи и в гетеродинных интерферометрах (см. Интерферометр интенсивности], применяющихся для астр, наблюдений, обычно используют ИК-излучение с длиной волны 10 мкм. В этом диапазоне по сравнению с видимым уменьшаются искажения, вносимые турбулентной атмосферой, облегчается выполнение условий пространственного согласования волн, и в этой области в атмосфере имеется окно прозрачности. Абс. разрешение в данном случае
составляет 0,2 Гц.
Лит.: Росс М., Лазерные при╦мники, пер, с англ., М,, 1969; Беиедек Д ж., Спектроскопия оптического смешения и е╦ приложения к задачам физики, химии, биологии и техники, <-УФШ, 1972, т. 106, с. 481; Г а л ь я р д и Р. М., К а р п Ш,₍Оптическая связь, пер. с англ., М., 1978; Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов, под ред. Г, Камминса и Э. Пайка, пер. с англ., М., 1978; Акманов С. А., Дьяков Ю.Е., Ч и р к и н А-С-, Введение в статистическую радиофизику и оптику, М., 1981; Устинов Н. Д., М а т-в и е в И. Н., Протопопов В, В., Методы обработки оптических полей в лазерной локации, М., 1983. А. В. Приезжее. ДЕТЕКТОРЫ частиц (дат. detector ≈ тот, кто раскрывает, обнаруживает) ≈ приборы для регистрации частиц (протонов, нейтронов, а-частиц, мезонов, электронов, Y~^KBaHTOB и т. д.). Д. применяются в эксперим. исследованиях на ускорителях заряженных частиц, на ядерных реакторах, при исследовании космических лучей, а также в дозиметрии и радиометрии, и т. д.
Действие Д. основано на разл. процессах взаимодействия частиц с веществом. Оси. процессами, к-рые вызываются заряж. частицами, являются ионизация и возбуждение атомов и молекул, а также (для релятивистских частиц) возбуждение черепковского и переходного излучений. Нейтральные частицы (напр., нейтроны, у-квалты) регистрируются по вторичным заряж. частицам, появляющимся в результате их взаимодействия с веществом. В случае 1?-^Квантов это электроны, возникающие в результате фотоэффекта, комптон-эф-фскта и рождения электрон-позитронных пар (см. Гамма-излучение). Быстрые нейтроны регистрируются по заряж. продуктам взаимодействия (ядрам, протонам, мезонам и др.), медленные нейтроны ≈ по излучению» сопровождающему их захват ядрами вещества (см. Нейтронные детекторы],
Д. делятся иа два класса. В трековых Д. прохождение заряж. частицы фиксируется в виде пространственной картины следа (трека) этой частицы; картина может быть сфотографирована или зарегистрирована электронными устройствами. В электронных Д. прохождение частицы вызывает появление электрич. импульса, к-рый используется для
регистрации и управления разд. процессами. Методы и аппаратура для усиления, преобразования и регистрации электрич. импульсов от электронных Д. составляют предмет ядерной электроники,. Прогресс в области электронных Д. и в ядерной электронике приводит к тому, что вс╦ б. ч. электронных Д. позволяет получить помимо электрич. импульсов и пространственную картину следа заряж. частиц. В эксперименте используются ЭВМ, к-рые не только запоминают и обрабатывают информацию, получаемую с электронных Д., но И управляют условиями опыта (см. Автоматизация эксперимента).
Основные характеристики детекторов: эффективность ≈∙ вероятность регистрации частицы при попадании в рабочий объ╦м Д.; пространственное разрешение ≈ точность локализации места прохождения частицы; временное разрешение ≈ мин. интервал времени между прохождением двух частиц, к-рые регистрируются как отд. события; м╦ртвое время (время восстановления) ≈ интервал времени после регистрации частицы, в течение к-рого Д. оста╦тся нечувствительным (табл.).
Сравнительные характеристики некоторых детекторов


Детектор	Пространственное разрешение,	Времен -нбе разрешение, с	Время восстановления,
	см
Ионизационная намера - , .	1 ,	10""	ю-»
Пропорциональный сч╦тчик	1	10-'	ю-*
Сч╦тчик Гейгера ......	1	ю-"	10-*
С цинтилллц ионный сч╦тчик	1	ю-»	ю-»
П лупроводниковый детек-	i
тор .............	1	10~^я	ю-⁹
Фотоядерные эмульсии . . -	ю-«	≈	≈
Камера Вильсона ......	ю-¹	ю-¹	50-^а
Диффузионная камера . . .	ю-»		≈
Пузырьковая камера ....	₁₀-2	ю-³ .	1
Искровая камера ......	ю-*	10-"	ю-»
Пропорциональная камера .	. Ю-»	10-7	ю-»

Трековые детекторы* Среди наиб, распростран╦нных трековых Д.≈ ядерные фотографич. эмульсии, пузырьковая камера, искровая камера, пропорциональная и дрейфовая камеры. Вильсона камера и диффузионная камера играли важную роль на ранних этапах развития ядерной физики, но в дальнейшем вытеснены др. трековыми Д.
В ядерной, фотографической эмульсии проходящая заряж. частица вызывает ионизацию и тем самым созда╦т центры скрытого изображения. После проявления трек частицы предста╦т в виде цепочки з╦рен металлич. серебра. Благодаря малому размеру з╦рен (1 мкм) пространственное разрешение чрезвычайно высокое, временное разрешение практически отсутствует, т. к. совпадает со временем облучения эмульсии. Это один из осн. недостатков метода. Др. недостатком является сложность поиска и обмера событий.
Пузырьковая камера применяется в экспериментах на ускорителях. Она наполняется жидкостью, к-рая в определ╦нный момент времени вводится (сбросом давления) в перегретое состояние. Жидкость нек-рое время не вскипает, т. к. отсутствуют центры, па к-рых начинается кипение. Роль этих центров играют ионы, образующиеся вдоль трека заряж- частицы, на к-рых начинают расти пузырьки пара. Пока пузырьки имеют ещ╦ размер ^С1 мм, их освещают импульсным источником света и фотографируют. Пузырьковые камеры помещают в маги, поле для измерения знака и импульса заряж. частиц. Камеры обладают высоким пространственным разрешением, к-рое ограничивается возможностями фотографии. Использование голографич. методов позволит, по-видимому, примерно в 10 раз улучшить пространственное разрешение (см. Голография).
Большую роль в эксперим. физике элементарных частиц сыграла искровая камера. В простейшем случав
") }