مكشاف شعاع عبوري

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

مكشاف شعاع عبوري في الفيزياء (بالإنجليزية:Transition Radiation Detector ) هو عداد جسيمات يقيس الجسيمات السارية بسرعات قريبة من سرعة الضوء وذلك عند عبورها الحدود بين مادتين ذات سماحية كهربائية \epsilon مختلفة ، حيث يطلق الجسيم السريع عند تعدية الحدود شعاعا معينا يمكن بواسطة معرفة نوع الجسيم.

طريقة عمله[عدل]

يستخدم شعاع العبور في فيزياء الجسيمات الأولية لقياس الجسيم وتعيين نوعه عندما تكون سرعته مقاربة من سرعة الضوء ، ويجري ذلك علي الأخص بالنسبة إلى الإلكترونات و الهادرونات عنما تفوق طاقتهم 1 جيجا إلكترون فولت.

يستغل في ذلك خاصية تناسب شدة الشعاع مع معامل لورنز :

\gamma = \frac{E}{mc^2}

حيث:

E طاقة حركة الجسيم ،

m كتلة الجسيم ،

c سرعة الضوء.

عندما تكون طاقة الجسيمات معروفة (أي تقاس بطريقة أخرى مناسبة) . يمكن التعرف بواسطة مكشاف العبور على كتلة الجسيم وبالتالي تعيين نوعه .

ونظرا لأن عدد الأشعة الناتجة من مساحة الحد بين الوسطين ( مثال :بالنسبة لجسيمات لها \gamma = 1000 ينتج في المتوسط فوتونا واحدا يمكن تسجيله) فيجهز المكشاف عادة من عدد كبير من الشرائح الرقيقة من مواد مختلفة السماحية الكهربية. [1].

وتسقط الجسيمات المراد قياسها عموديا على سطح الطبقات ، فيتخللها الجسيم طبقة طبقة . كما يساعد التركيب الشرائحي للمكشاف على الاستفادة من ظاهرة التداخل . وزيادة عدد الأشعة الناتجة عن زيادة عدد الشرائح يكون محدودا بسبب تزايد امتصاص أشعة العبور في مادة المكشاف (وضياعها من التسجيل). [2]

بأفتراض طاقة معينة للجسيمات :إذا كانت الجسيمات خفيفة ولها \gamma كبيرة فهي تصدر كثيرا من الفوتونات ، أما إذا كانت الجسيمات ثقيلة فتكون \gamma صغيرة وبالتالي تصدر الجسيمات الثقية عددا صغيرا من الفوتونات . هذا يسمح بالتفرقة بين جسيمات خفيفة (احتمال أكبر لاصارها أشعة ) وجسيمات ثقيلة (احتمال أقل لإصدرها أشعة).

أشعة العبور هذه تكون في نطاق الأشعة السينية ويستخدم عدادات الغاز لتسجيلها ( مثل غرفة متعددة الأسلاك ) MPGD ،حيث يثبت هذا العداد خلف مرصوص الشرائح أو يمكن أن تحيط الغرف الغازية بمرصوص الشرائح لتسجيل الأشعة السينية الناتجة فيه.

المراجع[عدل]

  1. ^ Schnapka، Jochen (Oktober 1998). "Doppelspurerkennung unter Verwendung der Kathodenauslese am ZEUS-Übergangsstrahlungsdetektor". Diplomarbeit Universität Bonn (Bonn University). 
  2. ^ Hagenbuck، Frank (März 2002). "Entwicklung eines neuartigen bildgebenden Verfahrens zur digitalen Subtraktionsradiographie mit Übergangsstrahlung am Mainzer Mikrotron MAMI". Promotion Johannes Gutenberg-Universität Mainz (Mainz University). 

اقرأ أيضا[عدل]

Science.jpg هذه بذرة مقالة عن الفيزياء بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.