1.5 ion_eff
1.5. Ионизационные эффекты под действием релятивистских заряженных частиц (1967--1980 гг.)
Измерения ионизирующей способности заряженных частиц – один из классических методов разделения и идентификации частиц различной природы и массы. Измерения ионизации, создаваемой релятивистскими космическими частицами в газорахрядных пропорциональных счетчиках, газовых детекторах низкого давления и твердотельных сцинтилляционных счетчиках проводились в лаборатории с 1946 г. в экспериментах на г. Арагац. Позже в работах с пузырьковой камерой и другими детекторами частиц высокой энергии был наблюден ряд эффектов, которые не находили объяснения в рамках существующих теоретических представлений.
Цикл теоретических и экспериментальных работ, выполненных в лаборатории в период 1967--1980 гг. позволил устранить пробелы в понимании физической сущности ионизационных эффектов, производимых быстрыми заряженными частицами в веществе и согласовать теорию и экспериментальные данные. Была показана необходимость учета не только числа ионизирующих столкновений частицы на единице длины пути в веществе или ее удельных потери энергии, но и функции отклика детектора. Функция отклика зависит от вида и параметров работы детектора. Она определяет вклад в общий ионизационный эффект столкновений с заданной передачей энергии, поскольку действие эффекта плотности среды зависит от этой передачи. В результате, реальный релятивистский рост может оказаться заметно выше, чем рост ионизационных потерь энергии (когда функция отклика пропорциональна переданной энергии). Были также разработаны новые реалистичные модели, описывающие распределения ионизационных потерь энергии в очень тонких слоях вещества, поскольку теория Ландау отвечает некоторому предельному случаю. Такой подход позволил предложить количественное описание наблюдаемых ионизационных эффектов и объяснить перечисленные выше противоречия (1)—(4). |