Детектор Черенкова (произношение: /tʃɛrɛnˈkɔv/) — детектор частиц, использующий порог скорости для генерации света, зависящий от скорости световой выход или зависящее от скорости направление света черенковского излучения .
Частица, проходящая через материал со скоростью, большей, чем та, с которой свет может проходить через материал, излучает свет. Это похоже на создание звукового удара , когда самолет движется по воздуху быстрее, чем звуковые волны могут проходить по воздуху. Направление, в котором излучается этот свет, находится на конусе с углом θ c относительно направления, в котором движется частица, с cos(θ c ) = с/нв (c = скорость света в вакууме , n = показатель преломления среды, а v — скорость частицы). Таким образом, угол конуса θ c является прямой мерой скорости частицы. Формула Франка–Тамма д 2 Н/dωdx = z 2 α/с sin 2 θ c [ необходимо пояснение ] дает количество произведенных фотонов.
Большинство детекторов Черенкова нацелены на регистрацию черенковского света, создаваемого первичной заряженной частицей. Некоторые сенсорные технологии явно нацелены на черенковский свет, создаваемый (также) вторичными частицами, будь то некогерентное излучение, происходящее в ливне электромагнитных частиц , или когерентное излучение, например эффект Аскарьяна .
Излучение Черенкова присутствует не только в диапазоне видимого света или УФ-излучения, но и в любом диапазоне частот, где может быть выполнено условие излучения, т. е. в радиочастотном диапазоне.
Могут использоваться различные уровни информации. Двоичная информация может основываться на отсутствии или наличии обнаруженного черенковского излучения. Может использоваться количество или направление черенковского света.
В отличие от сцинтилляционного счетчика свет вырабатывается мгновенно.
В простом случае порогового детектора зависящая от массы пороговая энергия позволяет различать более легкую частицу (которая излучает) и более тяжелую частицу (которая не излучает) с той же энергией или импульсом. Несколько пороговых ступеней могут быть объединены для расширения охватываемого диапазона энергий.
Черенковские пороговые детекторы используются для быстрых измерений времени и времени пролета в детекторах частиц.
Более сложные конструкции используют количество произведенного света. Регистрируя свет как от первичных, так и от вторичных частиц, для черенковского калориметра общий выход света пропорционален энергии падающей частицы.
Направление света используют дифференциальные черенковские детекторы.
Регистрируя отдельные местоположения черенковских фотонов на чувствительной к положению сенсорной области, детекторы RICH затем реконструируют черенковские углы из записанных шаблонов. Поскольку детекторы RICH, таким образом, предоставляют информацию о скорости частицы, если импульс частицы также известен (из магнитного изгиба), объединение этих двух частей информации позволяет вывести массу частицы, чтобы можно было идентифицировать тип частицы.