基本介紹
- 中文名：粒子徑跡測量
- 外文名：particles, track measurement of
- 特徵：電粒子穿過探測器留下徑跡
- 設備：徑跡室
- 滿足條件：周圍大氣的濕度維持恆定
- 其他參數：電離能損值（dE/dx）、多重數
簡介,滿足條件,新型徑跡室,固體徑跡探測器,
簡介
不同種類的徑跡室各有其相應的測量方法和讀出方法。最早使用的核乳膠和固體徑跡探測器，徑跡通過顯微鏡用眼睛掃描、測量和讀出，速度慢、效率低。後來出現雲室、氣泡室、火花室、流光室（管）等徑跡室，採取三維拍照的方法，然後再對底片進行掃描和自動化處理，計算機讀出。速度和效率都有所提高，但仍不能滿足粒子能量不斷提高的需要。
滿足條件
每個粒子都能使顯像後的乳膠中出現一條由許多顆粒形成的徑跡。粒子的能量越低，其徑跡中的顆粒越多。將每條徑跡分為若干長僅為數微米的小段，就可以數出顆粒的數目。在不可能測得顆粒數的前提下，就只有數出整個徑跡中包含著多少彼此不相銜接的小段。乳膠層很厚時，只有隙間比較容易被發現。有時利用明膠的溶脹可以使聚在一起的顆粒分開。
利用精密的顯微儀器可以使測量的精密度達到±1微米，但必須滿足一個條件，即必須要使周圍大氣的濕度維持恆定。相對濕度由55%升至80%時，乳膠層的厚度可以增長25%。
新型徑跡室
20世紀60-70年代相繼出現了多絲正比室、漂移室、時間投影室等計數器型的徑跡室，它們的速度快、效率高、空間解析度好，在粒子物理實驗中獲得普遍使用。矽微條探測器、像素探測器、陰極條室等都具有很好的空間解析度，可組成理想的徑跡室。徑跡室是大型磁譜儀的重要組成部分。
固體徑跡探測器
當核粒子穿過絕緣體時，造成一定密度的輻射損傷，經適當處理，形成可觀測的徑跡，這種用絕緣體記錄粒子徑跡的探測器稱為固體徑跡探測器（solid state nuclear track detector）。由於最早期的核徑跡探測器雲霧室體積大，雲霧徑跡保留時間短，要拍照才能留下離子徑跡，使用很不方便，後來逐漸被固體徑跡探測器所代替。
固體徑跡探測器
固體徑跡探測器是20世紀60年代發展起來的，材料包括雲母﹑石英及各種礦物晶體；玻璃﹑陶瓷等非晶體；聚碳酸酯﹑硝酸纖維﹑醋酸纖維﹑聚酯等聚合物塑膠。當高能核粒子穿過時，在粒子經過的路徑上留下一條狹窄的損傷通道徑跡，這種徑跡雖然無法用顯微鏡和電子顯微鏡直接觀測到，但由於徑跡處的高分子鏈被破壞，形成很多自由基，其化學活性很高，很容易被化學試劑腐蝕，形成微孔，這種微孔則可以通過顯微鏡觀察到。在一定的蝕刻條件下，用顯微鏡觀察和測量微孔的大小和長度，就可以測量核粒子的質量、能量、方向。帶電粒子穿過某種物質的過程稱為照射，化學試劑腐蝕核徑跡過程稱為蝕刻。高分子聚合物中的核徑跡經過適當的處理和化學蝕刻後，核徑跡便形成一條圓柱型的孔道。
