เครื่องตรวจจับอนุภาคคืออะไร?

เครื่องตรวจจับอนุภาคเป็นชิ้นส่วนของอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถใช้ในการตรวจสอบการมีอยู่ของอนุภาคพลังงานสูงมีเครื่องตรวจจับอนุภาคหลายชนิดที่ใช้งานทั่วโลกตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนมากที่ติดอยู่กับตัวเร่งอนุภาคไปจนถึงเคาน์เตอร์ Geiger มือถือซึ่งใช้เพื่อตรวจสอบการปรากฏตัวของรังสีเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังเครื่องตรวจจับอนุภาคได้รับการปรับและปรับปรุงโดยชุมชนวิทยาศาสตร์

สาขาฟิสิกส์มีการใช้งานมากที่สุดสำหรับเครื่องตรวจจับอนุภาคเนื่องจากนักฟิสิกส์ทำงานกับอนุภาคพลังงานสูงเป็นประจำเครื่องตรวจจับอนุภาคสามารถใช้ในการวิจัยและฟิสิกส์ประยุกต์สำหรับการทดลองการตรวจสอบความปลอดภัยและการตรวจสอบในธรรมชาติของจักรวาลนอกเหนือจากการตรวจจับอนุภาคเครื่องตรวจจับอนุภาคยังสามารถส่งคืนข้อมูลเกี่ยวกับคุณลักษณะของอนุภาค

เครื่องตรวจจับอนุภาคบางตัวขึ้นอยู่กับการไอออนไนซ์ที่เกิดจากอนุภาคพลังงานสูงเมื่อผ่านสื่อเช่นก๊าซการไอออนไนซ์อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหรือการเปลี่ยนแปลงที่สามารถตรวจพบได้ด้วยอุปกรณ์ที่มีความไวสูงทรยศต่อการปรากฏตัวของอนุภาคที่ผ่านยกตัวอย่างเช่นในเคาน์เตอร์ Geiger การปรากฏตัวของอนุภาคกัมมันตรังสีทำให้ก๊าซในเครื่องตรวจจับอนุภาคกลายเป็นตัวนำและสร้างเสียงที่โดดเด่นคนอื่น ๆ ใช้การเรืองแสงโดยอาศัยความจริงที่ว่าอนุภาคพลังงานสูงสามารถทำให้เกิดการเรืองแสงหรือเปลวไฟในสารต่าง ๆ

ตัวเร่งอนุภาคมีเครื่องตรวจจับอนุภาคเพื่อให้นักฟิสิกส์สามารถวัดผลลัพธ์ของการทดลองที่ดำเนินการภายในเครื่องเร่งอนุภาคอุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากมีความอ่อนไหวอย่างมากสามารถส่งคืนข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคจำนวนน้อยมากซึ่งอาจมีความสำคัญกับปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อนเครื่องตรวจจับอนุภาคยังใช้ในการวัดปฏิกิริยาประเภทอื่น ๆ ที่สร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ในห้องปฏิบัติการหรือในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติและสามารถใช้เพื่อศึกษากระบวนการของการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีเช่นกัน

นอกเหนือจากการใช้ในการวิจัยเครื่องตรวจจับอนุภาคยังมีประโยชน์มากเพื่อความปลอดภัยผู้ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการแผ่รังสีไอออไนซ์มักจะจำเป็นต้องสวมเครื่องตรวจจับอนุภาคซึ่งใช้ในการตรวจสอบการได้รับรังสีและอุปกรณ์เหล่านี้ยังใช้ในการกวาดพื้นที่สำหรับการปรากฏตัวของรังสีไอออนที่เป็นอันตรายโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ ที่จัดการวัสดุกัมมันตรังสีมักจะมีเครื่องตรวจจับอนุภาคเพื่อตรวจจับการรั่วไหลและการเปลี่ยนแปลงระดับรังสีโดยรอบซึ่งสามารถส่งสัญญาณการพัฒนาของปัญหาเช่นความไม่แน่นอนในโรงงาน