時間投影室

時間投影室（time projection chamber）是利用粒子徑跡產生電離電子的漂移時間和漂移方向的投影位置確定徑跡三維坐標的探測器。

基本介紹

• 中文名：時間投影室
• 外文名：time projection chamber
• 特徵：徑跡產生電子的投影位置確定坐標

原理

時間投影室是確定徑跡三維坐標的探測器。1974年由D.奈格林提出並研製。設定圓筒形容器的中部橫斷面處安置金屬負高壓電極，圓筒周邊由中部到兩端加上逐漸增高的電位，兩側空間內就建立了方向相反的均勻電場。
容器的內部充以氬等工作氣體，形成靈敏空間（見正比計數器）。射入靈敏空間的粒子徑跡附近產生電離電子。這些電子在電場內向兩端按勻速漂移，由其漂移時間和漂移速度就可確定粒子徑跡各部位沿圓筒軸方向的位置（見漂移室）。另外，在兩端圓形橫斷面處配置若干個扇形區域，每個扇區內沿弦方向拉有大量相互平行的陽極絲和在其後部敷有與絲垂直的（沿半徑方向）陰極感應條或片（見多絲正比室、陰極條室）。陽極絲上，由附近漂移電子雪崩產生的負電信號與陰極條上感生的正電信號即可分別確定該漂移電子在橫斷面上的兩維極坐標、半徑r與軸向角φ，即漂移電子的投影位置。由全部漂移電子的圓柱坐標即可得到靈敏空間內粒子徑跡的精確位置。由位於磁場中的時間投影室內的徑跡彎曲程度可測量粒子的動量，並由信號大小確定粒子電離損失。為了排除信號絲間干擾和分開雪崩區和漂移區，常附加場絲與柵極絲以及門控絲等。

套用發展

現今時間投影室發展很快，已較多地用於大型高能物理實驗。它作為正負電子對撞機的大體積中心探測器及多徑跡精密測量方面備受重視。也發展了用於粒子天體物理領域內中微子研究的液體時間投影室等。