閃爍體
闪烁体是一种在游離輻射激发下能冷发光的材料。当這種材料受到入射粒子撞击时，会吸收其能量并发出光（即以光的形式重新释放吸收的能量）。闪烁体可用於辐射探测器、粒子探测器、新能源勘探、天然气勘探等領域。 闪烁体的分类 闪烁体材料大致可分为以下三类： 无机闪烁体：包括碱金属卤化物晶体（如NaI(Tl)、CsI(Tl)等，其中Tl是激活剂）、其他无机晶体（如、BGO等）、玻璃体 有机闪烁体：有机晶体（如蒽、芪等）、有机液体、塑料闪烁体 气体闪烁体…
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共 20 篇文章
粒子時態成像室
ALICE实验的 TPC]] 在物理學中，粒子時態成像室（Time Projection Chamber，TPC）是一種粒子探測器，利用電場和磁場的組合，配合充滿氣體或液體的高敏度空間，對粒子的軌跡或相互作用進行三維重建。 液氬粒子時態成像室 (LArTPC) 1976年，Herbert H. Chen 與加州大學爾灣分校和加州理工學院的合作者，提出了最早使用液態氬作為粒子時態成像室（LArTPC）之一。Chen 最初的目標是研究微中子…
彭宁离子阱
彭宁离子阱（）是一个可以储存带电粒子的装置，它使用均匀轴向磁场和不均匀四极电场束缚离子。特别适合于精确测量离子和稳定的亚原子粒子的特性。为了测量电子磁矩，人们利用这种装置制造并研究了Geonium原子。根据最新进展，通过捕获量子比特，彭宁离子阱有希望实现量子计算和量子信息处理。彭宁离子阱被全球各大实验室广泛采用。比如在欧洲核子研究中心（CERN）反质子的储存就是使用的这种方法。 历史 汉斯·德默尔特于1959年建造了第一个离子阱，其靈感…
二次發射極
二次發射極光電倍增管（PMT）和攝像管則包含一系列的二次發射極。 光電倍增管 在光電倍增管中，施加的電位依照「、第一個二次發射極、第二個二次發射極、⋯⋯、陽極」的順序逐級遞增，相鄰的電極之間通常保持 90 至 100 V 的電位差，使得發射出的電子在中間加速，擊中下一二次發射極，引發二次發射，而且電子數量倍增。對於傳統的材料，如氧化鈹和氧化鎂，每個二次發射極通常可以將電子數量放大10倍。 整體來說，每個入射光陰極的光子可以在陽極產生10…
通道电子倍增器
通道电子倍增器（Channel Electron Multiplier，简称CEM），又称通道倍增器（Channeltron），是一种能够在真空环境下，将初级粒子（如电子、光子或离子）通过二次电子发射转换为电子雪崩的装置。其工作原理与二次电子倍增器类似，但不同之处在于，通道电子倍增器的管壁采用了具有特定电阻率的涂层，充当了连续分布的二次發射極（Dynode）。这种结构使其增益可达10^3至10^5，通过特殊设计甚至可达10^8。由于其产…
盖革计数器
蓋格計數器（Geiger counter）又叫蓋格-米勒計數器（Geiger-Müller counter，又譯：蓋革-牟勒計數器），是一種用於探測电离辐射的粒子探測器，通常用於探測α粒子和β粒子，也有些型號蓋格計數器可以探測γ射線及X射線。 构造及原理 盖革计数器是根据射线对气体的电离性质设计成的。其探测器（称“盖革管”）的通常结构是在一根两端用绝缘物质密闭的金属管内充入稀薄气体（通常是掺加了稀有气体，如氦、氖、氩等），在沿管的轴线上…
闪烁体探测器
（Saint-Gobain）公司生产的闪烁体及探测器元件]] 闪烁体探测器（）是用电离辐射在闪烁体中产生的闪光来探测，也是目前应用最多、最广泛的电离辐射探测器之一。辐射引起物质发光的现象很早就被人们所关注和利用：早在1903年，威廉·克鲁克斯就发明了由硫化锌荧光材料制成的闪烁镜并用其观察镭衰变放出的辐射；卢瑟福在其卢瑟福散射实验中也曾使用硫化锌荧光屏观测α粒子。不过，由于传统荧光材料在使用上很不方便，闪烁探测器一直没有大的进展。1947…
经典成核理论
经典成核理论（Classical nucleation theory，CNT）是用于研究成核现象的最常见的理论模型。 概述 基本的经典成核理论可被用于粗略地估计新相态在一系列相同成核点的成核速率R。可以通过下述例子来理解成核速率R：例如，在0.1m3的潮湿空气中每1秒形成100滴水，则成核速率R=1000/s。根据现代的经典成核理论，成核速率R可以用下式预测： :: R\ =\ N_S Zj\exp \left( \frac{-\Del…
气体离子化探测器
气体离子化探测器（）是通过气体受电离辐射产生离子的原理，检测电离辐射的仪器，属于一种粒子探测器。、盖格计数器、正比计数器都属于气体离子化探测器。
單光子雪崩二極體
單光子雪崩二極體（，縮頭字SPAD）是一種半導體光感測器。它本質上是一種p-n接面二極體，與光電二極體和雪崩光電二極體 （APD）屬於同一系列。它可以偵測伽瑪射線、X射線、β粒子、α粒子等游離輻射，也可以偵測紫外線、可見光、紅外線之間的大部分電磁波。 一般的光電二極體具有較低的逆向偏壓，漏電流隨著光子的吸收而線性變化，即由於pn接面空乏層內部光電效應而釋放載子（電子和／或電洞）。 然而，SPAD 的逆向偏壓非常高，以至於能發生所謂的和突…
感光乾版
感光乾版是底片问世前最主要的影像记录载体。这种以金属或玻璃为基底、涂覆感光膠體的硬质板材，曾是银版摄影法等早期摄影工艺的核心材料。其中玻璃乾版（其厚度较普通窗玻璃更薄）因成像清晰、性能稳定，于19世纪末得到广泛应用。尽管在20世纪逐渐被胶片取代，但乾版技术在特殊科研与医疗领域仍持续使用至20世纪末期。 参考文献 Peter Kroll, Constanze La Dous, Hans-Jürgen Bräuer: "Treasure H…
半導體探測器
半导体探测器是一种利用半导体（通常是硅或锗）来测量入射带电粒子或光子效应的装置。半导体探测器在辐射防护、粒子探测等领域有着广泛的应用。在半导体探测器中，电离辐射的测量基于辐射在双电极间探测器材料内激发的载流子数量。 參考文獻
拉撒路效应
拉撒路效应（）：半导体探测器在高能粒子等辐射环境下应用时，体内产生许多间隙原子和空位；由于它们捕获信号中的电子和空穴过多而不能使用。但约在-143摄氏度下，又能重新恢复性能和应用。这种现象，称为拉撒路效应。这种效应是1997年瑞士伯尔尼大学的维托里奥·帕尔迈和库尔特·波莱等人发现的。他们对这效应还做了如下的解析： 半导体探测器室温下在高能粒子等辐射作用下，体内出现许多缺陷，捕获信号的电子和空穴；后把它们发射回导带或价带；但所需时间要比探…
成核
成核（，也称形核、核化）是相变初始时的“孕育阶段”。天空中的云、雾、雨，燃烧生成的烟，冰的结晶，汽水、啤酒的冒出的泡等的形成，均为成核现象。 成核现象需要成核位点（nucleation site）才可发生。汽化时，液相分子聚集于固相物质上面，分子不断碰撞使得能量聚集，进而形成“汽化中心”；结晶时，若使局部的溶质浓度升高而导致晶体碰撞次数增加，则结晶的晶形构造加快，从而形成“结晶中心”。晶核（）为晶体的生长中心。晶核的成核有两种形式：初级…
氣泡室
氣泡室（），是一種偵測帶電粒子的儀器，它是在1952年由美國物理學家唐納德·格拉澤（）發明，這因此讓他得到1960年的諾貝爾物理獎。據說唐納德·格拉澤是在密西根大學外的酒吧，看到有人把鹽放進啤酒裡而得到的靈感，但他在2006年時否認了這項說法。 運作原理 氣泡室運作的原理跟雲霧室類似，通常是將一個放滿液體（一般是液態氫）的容器，之後把它加熱接近到沸點，而當帶電粒子經過時就加熱液體而產生氣泡，它的軌跡就會形成一连串的氣泡，當氣泡膨脹到可看…
云室
云室（)，又稱威尔逊室，是一种用于观察电离辐射路径的粒子探测器。 云室內部是一個密封環境，其中含有过饱和水蒸气或酒精蒸气。與飛機雲的原理相似，高能带电粒子（例如α粒子或β粒子）在碰撞过程中通过静电力将电子从气体分子中分離，与气体混合物相互作用，从而产生一串电离气体粒子。如果气体混合物处于冷凝点，产生的离子将充当冷凝中心，在其周围形成一道雾状的液滴痕迹。这些液滴在蒸汽中下落时，会形成具有獨特形狀的“云”状轨迹，并持续几秒钟。例如，α粒子的…
量能器 (粒子物理)
在粒子物理中，量能器是一种测量粒子能量的实验装置。在粒子加速器中，大多数粒子最终进入量能器并放出粒子簇射，粒子的能量会在量能器释放、被收集然后被测量。能以一种连续的材料将完整的粒子簇射包含在内的量能器，可以一次完整地完成能量测量，否则只能得到部分采样。通常，多个量能器会被分隔安装，以在测量粒子能量的同时获取粒子的位置信息。纵深分隔放置的量能器可以通过观测粒子簇射的形状和能量变化来鉴别进入量能器的粒子种类。量能器的设计是现在粒子物理研究中…
加爾加梅勒
加爾加梅勒（Gargamelle），歐洲核子研究中心的氣泡室，主要任務是偵測中微子。 參考 [https://web.archive.org/web/20070311054849/http://cerncourier.com/main/article/44/8/13 The discovery of the weak neutral currents, CERN Courier] [http://ccdb4fs.kek.jp/cgi-b…
戴利偵測器
戴利偵測器是一种由“門把”（doorknob）、閃爍器（荧光屏）與光電倍增管組成的真空離子偵測器。戴利偵測器的名稱是依其發明者（Norman Richard Daly）的姓氏來命名。戴利偵測器通常用在質譜儀中，尤其是在需要非常高偵測靈敏度的儀器，如交叉分子束方法。 原理 欲偵測的離子進入偵測器，被加速撞擊“門把”後產生多個二次電子。在“門把”與閃爍器間的高電壓（約 −20,000 V）下，電子被加速撞擊荧光屏，轉換為多個光子。這些光子最…
正比计数器
正比计数器是一种用气体作工作介质，输出信号的脉冲幅度与入射辐射的能量成正比的探测器，可以对单个粒子进行计数，其能量分辨率和线性响应较好，探测效率高、寿命长，广泛应用于粒子物理学、X射线天文学等领域。 正比计数器通常采用圆筒形的结构，中间是一根细丝，与电源正极相连，圆筒外壳与负极相连，中间形成一个非均匀电场，并且充有气体，通常是惰性气体和少量负电性气体的混合物。它的工作原理与盖革计数器相似，粒子入射后与筒内气体的原子发生碰撞，使其电离。在…