粒子探测器

封面......Page 1 标题......Page 3 版权......Page 4 译者的话......Page 7 第2版序......Page 9 第1版序......Page 12 目录......Page 15 导言......Page 23 第1章 粒子、辐射与物质的相互作用......Page 26 1.1 带电粒子的相互作用......Page 27 1.1.1 电离和激发导致的能量损失......Page 28 1.1.2 沟道效应......Page 34 1.1.3 电离产额......Page 36 1.1.4 多次散射......Page 39 1.1.5 轫致辐射......Page 40 1.1.8 总能量损失......Page 43 1.1.9 带电粒子的能量射程关系......Page 45 1.1.10 同步辐射损失......Page 48 1.2 光子的相互作用......Page 49 1.2.1 光电效应......Page 50 1.2.2 康普顿效应......Page 51 1.2.3 对产生......Page 53 1.2.4 光子吸收总截面......Page 54 1.3 强子的强相互作用......Page 57 1.4 气体中的漂移和扩散......Page 58 习题1......Page 63 参考文献......Page 64 2.1 分辨率和基本统计性质......Page 70 2.2 特征时间......Page 74 2.3 死时间修正......Page 75 2.4 偶然符合......Page 76 2.5 效率......Page 77 习题2......Page 79 参考文献......Page 80 3.1 辐射测量单位......Page 81 3.2 辐射源......Page 85 习题3......Page 88 参考文献......Page 89 第4章 加速器......Page 90 习题4......Page 94 参考文献......Page 95 5.1.1 无放大功能的电离计数器......Page 96 5.1.2 正比计数器......Page 101 5.1.3 盖革计数器......Page 107 5.1.4 流光管......Page 108 5.2 液体电离计数器......Page 111 5.3 固体电离计数器......Page 112 5.4 闪烁计数器......Page 120 5.5 光电倍增管和光电二极管......Page 127 5.6 切伦科夫计数器......Page 135 5.7 穿越辐射探测器(TRD)......Page 139 习题5......Page 141 参考文献......Page 142 6.1 云室......Page 152 6.2 气泡室......Page 154 6.3 流光室......Page 157 6.4 氖闪光管室......Page 159 6.5 火花室......Page 160 6.6 核乳胶......Page 162 6.7 银卤化物晶体......Page 163 6.8 X射线胶片......Page 164 6.9 热释光探测器......Page 165 6.11 塑料探测器......Page 166 习题6......Page 167 参考文献......Page 168 7.1 多丝正比室......Page 173 7.2 平面漂移室......Page 177 7.3 圆柱形丝室......Page 181 7.3.1 圆柱形正比室和漂移室......Page 182 7.3.2 放射形(Jet)漂移室......Page 186 7.3.3 时间投影室(TPC)......Page 188 7.4 微结构气体探测器......Page 191 7.5 半导体径迹探测器......Page 193 7.6 闪烁光纤径迹室......Page 196 参考文献......Page 198 8.1.1 电子光子级联......Page 207 8.1.2 均质量能器......Page 213 8.1.3 取样量能器......Page 217 8.2 强子量能器......Page 221 8.3 量能器的刻度和监测......Page 228 8.4 低温量能器......Page 230 习题8......Page 234 参考文献......Page 235 第9章 粒子鉴别......Page 241 9.1.1 飞行时间计数器......Page 242 9.1.2 利用电离损失鉴别粒子......Page 245 9.1.3 利用切伦科夫辐射鉴别粒子......Page 248 9.1.4 穿越辐射探测器......Page 252 9.2 量能器鉴别粒子......Page 254 9.3 中子探测器......Page 257 习题9......Page 260 参考文献......Page 261 10.1 中微子源......Page 267 10.2 中微子反应......Page 269 10.4 中微子探测器......Page 270 习题10......Page 280 参考文献......Page 281 第11章 动量测量和μ子探测......Page 284 11.1 固定靶实验磁谱仪......Page 285 11.2 专用磁谱仪......Page 291 习题11......Page 295 参考文献......Page 296 12.1 气体探测器中的老化效应......Page 298 12.2 闪烁体的耐辐照性......Page 303 12.3 切伦科夫计数器的耐辐照性......Page 305 12.4 硅探测器的耐辐照性......Page 306 习题12......Page 307 参考文献......Page 308 第13章 通用探测器实例:Belle......Page 311 13.1 Belle子探测器......Page 312 13.1.1 硅顶点探测器(SVD)......Page 313 13.1.2 中心漂移室(CDC)......Page 314 13.1.3 气凝胶切伦科夫计数器系统(ACC)......Page 317 13.1.4 飞行时间计数器(TOF)......Page 318 13.1.5 电磁量能器(ECL)......Page 321 13.1.6 KL和μ子探测系统(KLM)......Page 325 13.2 粒子鉴别......Page 326 13.3 数据获取电子学和触发系统......Page 328 13.4 亮度测量和探测器性能......Page 332 习题13......Page 333 参考文献......Page 334 14.1 引言......Page 336 14.2 系统示例......Page 337 14.3 探测限制......Page 341 14.4 探测器信号的获取......Page 342 14.4.1 信号积分......Page 343 14.5 信号处理......Page 346 14.6 电子学噪声......Page 347 14.6.1 热噪声(约翰孙噪声)......Page 348 14.7 信噪比与探测器电容的关系......Page 349 14.8 脉冲成形......Page 350 14.9 探测器和前端放大器的噪声分析......Page 352 14.10 时间测量......Page 357 14.11.1 逻辑单元......Page 359 14.11.2 传输延迟和功耗......Page 361 14.11.3 逻辑阵列......Page 362 14.12 模拟数字转换......Page 363 14.13 时间数字转换器(TDC)......Page 366 14.14 信号传输......Page 367 14.15.1 干扰拾取机制......Page 369 14.15.2 补救技术......Page 371 14.16 结论......Page 372 习题14......Page 373 参考文献......Page 374 15.1 引言......Page 375 15.2 探测器原始数据的重建......Page 376 15.3 分析面临的挑战......Page 378 15.4 分析模块......Page 379 15.4.1 带电粒子径迹......Page 380 15.4.2 能量重建......Page 383 15.4.3 夸克喷注......Page 384 15.4.5 次级顶点和不稳定粒子的重建......Page 385 15.5.1 蒙特卡洛事例产生子......Page 387 15.5.3 非探测器信息的分析方法......Page 388 15.5.4 多变量分析方法......Page 390 15.6 分析实例......Page 393 习题15......Page 395 参考文献......Page 396 第16章 粒子探测器在粒子物理以外的应用......Page 399 16.1 辐射相机......Page 400 16.2 血管造影......Page 403 16.3 粒子束肿瘤诊疗......Page 407 16.4 慢质子用于表面研究......Page 411 16.5 γ和中子反散射测量......Page 412 16.6 摩擦学......Page 414 16.7 放射性尘埃的同位素识别......Page 415 16.8 探查金字塔密室......Page 416 16.9 放射性衰变用作随机数产生子......Page 418 16.10 νe≠νμ的实验证据......Page 420 16.11 γ射线天文的探测器望远镜......Page 423 16.12 蝇眼探测器测量广延大气簇射......Page 425 16.13 水切伦科夫计数器寻找质子衰变......Page 427 16.14 放射性碳测定年代......Page 428 16.15 事故剂量学......Page 429 参考文献......Page 430 摘要......Page 436 参考文献......Page 437 17.1 带电粒子和辐射与物质的相互作用......Page 438 17.2 探测器的本征性质......Page 440 17.4 加速器......Page 441 17.6.1 云室......Page 442 17.6.5 火花室......Page 443 17.7.1 多丝正比室......Page 444 17.7.3 圆柱形丝室......Page 445 17.7.5 半导体径迹探测器......Page 446 17.8.1 电磁量能器......Page 447 17.8.4 低温量能器......Page 448 17.9.1 带电粒子鉴别......Page 449 17.9.3 中子探测......Page 450 17.11 动量测量......Page 451 17.13 通用探测器实例......Page 452 17.15 数据分析......Page 453 17.16 应用......Page 454 第18章 习题解答......Page 455 参考文献......Page 486 附录1 基本物理常数表......Page 489 附录2 物理单位的定义及转换......Page 492 附录3 单质和复合材料的性质......Page 494 附录4 蒙特卡洛事例产生子......Page 496 附录5 衰变能级纲图......Page 502 索引......Page 509