Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Wstęp
102010Oddziaływanieiwykrywaniecząsteknaładowanych
Kiedyrelatywistycznanaładowanacząstkaprzechodziprzezpewienośrodek,wów-
czasoddziałujeelektromagnetyczniezelektronamiatomówitracienergięwwyniku
jonizacjitychatomów.Dlapojedynczonaładowanejcząstkioprędkościv=Icprze-
chodzącejprzezośrodek,którycharakteryzujesięliczbąatomowąZigęstościąlicz-
bowąn,strataenergiinajonizacjęnajednostkędługościprzemierzanejjestokre-
ślonarównaniemBethego-Blocha,
dE
dx
≈–4πh2c2l2
mev2{ln[
nZ
2B2,2c2me
Ie
]–B2}.
(1.1)
WielkośćIejestefektywnympotencjałemjonizacyjnymmateriałuuśrednionym
dlawszystkichelektronówatomowychiwprzybliżeniuwynosiIe∼10ZeV
.Dla
konkretnegoośrodkaszybkośćutratyenergiinajonizacjęnaładowanejcząstkijest
funkcjąjejprędkości.Zewzględunaczłon1/v2wrównaniuBethego-BlochadE/dx
jestnajwiększadlacząstekomałejprędkości.Współczesnafizykacząstekdotyczy
główniecząstekwysocerelatywistycznych,dlaktórychv≈c.Wtymprzypadkudla
danegoośrodkadE/dxzależylogarytmicznieod(Iy)2,gdzie
B,=
J1–(v/c)2
v/c
=
mc
p
,
powodującpowolny„relatywistycznywzrost”szybkościutratyenergiinajonizację,
cozostałoprzedstawionenarysunku1.12.
dE
(MeVg-1cm2)
-1
ρ
dx
10
1
10-1
1
10
βγ
102
Hewpostacigazowej
103
C
Fe
Pb
104
Rys010120Krzywestratenergiinajonizacjędlapojedynczonaładowanejcząstkiprzechodzącejprzezołów,żelazo,węgiel
igazowyhel.NapodstawieBeringeretal.(2012)
