مكشاف شعاع عبوري

مكشاف شعاع عبوري في الفيزياء (بالإنجليزية:Transition Radiation Detector ) هو عداد جسيمات يقيس الجسيمات السارية بسرعات قريبة من سرعة الضوء وذلك عند عبورها الحدود بين مادتين ذات سماحية كهربائية ${\displaystyle \epsilon }$ مختلفة ، حيث يطلق الجسيم السريع عند تعدية الحدود شعاعا معينا يمكن بواسطة معرفة نوع الجسيم.

طريقة عمله

يستخدم شعاع العبور في فيزياء الجسيمات الأولية لقياس الجسيم وتعيين نوعه عندما تكون سرعته مقاربة من سرعة الضوء ، ويجري ذلك علي الأخص بالنسبة إلى الإلكترونات و الهادرونات عنما تفوق طاقتهم 1 جيجا إلكترون فولت.

يستغل في ذلك خاصية تناسب شدة الشعاع مع معامل لورنز :

${\displaystyle \gamma ={\frac {E}{mc^{2}}}}$

حيث:

E طاقة حركة الجسيم ،

m كتلة الجسيم ،

c سرعة الضوء.

عندما تكون طاقة الجسيمات معروفة (أي تقاس بطريقة أخرى مناسبة) . يمكن التعرف بواسطة مكشاف العبور على كتلة الجسيم وبالتالي تعيين نوعه .

ونظرا لأن عدد الأشعة الناتجة من مساحة الحد بين الوسطين ( مثال :بالنسبة لجسيمات لها ${\displaystyle \gamma =1000}$ ينتج في المتوسط فوتونا واحدا يمكن تسجيله) فيجهز المكشاف عادة من عدد كبير من الشرائح الرقيقة من مواد مختلفة السماحية الكهربية. ^[1].

وتسقط الجسيمات المراد قياسها عموديا على سطح الطبقات ، فيتخللها الجسيم طبقة طبقة . كما يساعد التركيب الشرائحي للمكشاف على الاستفادة من ظاهرة التداخل . وزيادة عدد الأشعة الناتجة عن زيادة عدد الشرائح يكون محدودا بسبب تزايد امتصاص أشعة العبور في مادة المكشاف (وضياعها من التسجيل). ^[2]

بأفتراض طاقة معينة للجسيمات :إذا كانت الجسيمات خفيفة ولها ${\displaystyle \gamma }$ كبيرة فهي تصدر كثيرا من الفوتونات ، أما إذا كانت الجسيمات ثقيلة فتكون ${\displaystyle \gamma }$ صغيرة وبالتالي تصدر الجسيمات الثقية عددا صغيرا من الفوتونات . هذا يسمح بالتفرقة بين جسيمات خفيفة (احتمال أكبر لاصارها أشعة ) وجسيمات ثقيلة (احتمال أقل لإصدرها أشعة).

أشعة العبور هذه تكون في نطاق الأشعة السينية ويستخدم عدادات الغاز لتسجيلها ( مثل غرفة متعددة الأسلاك ) MPGD ،حيث يثبت هذا العداد خلف مرصوص الشرائح أو يمكن أن تحيط الغرف الغازية بمرصوص الشرائح لتسجيل الأشعة السينية الناتجة فيه.

المراجع

اقرأ أيضا

• مطياف ألفا المغناطيسي
• عداد جسيمات
• تجربة أليس
• انبوب جايجر-مولر
• عداد شرائح رقيقة

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة الفيزياء