Detektory částic

Lidské smysly nevnímají jaderné záření ani letící částice. Musíme mít proto k dispozici přístroje schopné zachytit, odhalit a zaznamenat jaderné záření, které může být ve formě elektromagnetického záření nebo může být tvořené svazky částic. Tyto přístroje se nazývají detektory částic. Elektromagnetické záření dostatečně vysokých frekvencí (resp. energií), jako je ultrafialové záření, rentgenové záření a γ záření, a elektricky nabité částice na své dráze ionizují atomy látky. Takové záření nazýváme ionizující záření a podle ionizačních účinků je také registrujeme.

Ionizace atomů látky probíhá v důsledku srážek těchto atomů s fotony elektromagnetického záření nebo s hmotnými částicemi (elektrony, neutrony, …). Při srážce předá rychle letící částice atomům látky část své kinetické energie. Je-li tato energie dostatečně velká, odtrhne se z atomu elektron a atom se ionizuje.

Detektory částic lze rozdělit do tří základních skupin:

1. detektory zobrazující přímo trajektorii částice - např. mlžná komora;

2. detektory počítající částice - plynový ionizační detektor, proporcionální komora, Geigerův - Müllerův počítač, drátová komora;

3. kalorimetry - detektory měřící energii částic.

Uvedené detektory počítající částice jsou detektory plynové. Detektory jsou naplněné plynem a v něm dochází k ionizaci nebo excitaci. Vedle detektorů plynových se využívají i detektory scintilační (s nimiž pracoval již Rutherford a pomocí nichž provedl experiment vedoucí k objevení atomového jádra). V nich dopadající částice vyvolá záblesk scintilátoru a ten je pak zesílen pomocí fotonásobiče.