A részecskefizika területén részecskedetektoroknak vagy egyszerűen detektoroknak nevezzük a kozmikus sugárzásból, atommag-átalakulásból vagy nagy részecskegyorsítókból származó részecskék tulajdonságait (lendület, pálya, energia, sebesség, tömeg) vizsgáló eszközöket.
A nagy energiájú részecskegyorsítókban összetett detektorokat használnak, amelyek több, különböző típusú aldetektorból állnak. Ezek általában több állam összefogásával készülnek, mint például a Nagy Hadronütköztető (LHC) gyorsítói a CERN-ben. Egy jellemző összeállítás leírása és képe a Compact Muon Solenoid detektor szócikkében található.
Típusai Halmazállapot-változáson alapul a ködkamra (Wilson, 1912, Nobel-díj: 1927) és a buborékkamra (Glaser, 1952). Az előbbiben túlhűtött gőz csapódik le a töltött részecske által létrehozott ionizált részecskéken, az utóbbiban túlhevített folyadékban buborékok növekednek nagy sebességgel. Ezek a nyomok megvilágítva lefényképezhetőek.
Gázban elhelyezkedő fémszálakon illetve fémlapokon (katódokon és anódokon) elektromos feszültséget, áramot illetve feszültségimpulzust hoznak létre a következő gáztöltésű detektorok.
ionizációs kamra Geiger–Müller-számláló (Hans Geiger és Walter Müller, 1928) proporcionális számláló (Samuel Curran, 1948) sokszálas proporcionális kamra (MWPC, Georges Charpak, 1968, CERN) driftkamra, TPC
Két fém közé nagyfeszültséget kapcsolva kisülés jön létre. Szikrakisülés esetén szikrakamra, csillámkisülés esetén flash kamra a detektor neve.
Szcintillációs detektorok esetén fényfelvillanás jön létre a szcintillátorokban, amelyet fotoelektron-sokszorozó alakít át mérhető feszültséggé.
Szigetelő anyagokban (dielektrikumokban) a közegbeli fénysebességnél gyorsabban haladó töltött részecskék Cserenkov-sugárzást bocsátanak ki, ezen alapul a Cserenkov-detektor.
Ma már a félvezető detektorok (ezen belül a CCD) is helyet kaptak a részecskék megfigyelésében.
Összetett detektorok bélyegkép|300px|Egy összetett detektor részei, és a részecskék útja a detektorban. Az ábrán szürke szaggatott vonal jelöli, ha a részecske nem hagy (jelentős) nyomot a detektorrétegben, feketével, ha hagy. Nem tüntettük fel a neutrínót, amely nyomtalanul eltűnik. Nem tüntettük fel továbbá a mágnes és az elektronikai berendezések számára szükséges helyet, emiatt – az ábrától eltérően – az egyes detektorrétegek általában nem érintkeznek egymással. A részecskefizikai kísérleteknél többrétegű, összetett detektorokat használnak, amelynek minden rétege külön célt szolgál. Legbelül helyezkedik el a vertexdetektor és a nyomdetektor, amely a töltött részecskék pályáját határozza meg. Kifelé a kaloriméterek következnek, melyek energiamérésre szolgálnak. A legkülső réteg a müonkamrák rétege, ez szolgál a müonok azonosítására, mivel ide a müonokon kívül csak a detektálhatatlan neutrínók jutnak el.
További információk Dr. Raics Péter: Atommag- és részecskefizika, 7. fejezet: Kísérleti módszerek, a Debreceni Egyetem jegyzete Sükösd Csaba: Kísérleti magfizika, 6. fejezet: Detektorok Hogyan építsünk ködkamrát (angol) A részecskedetektorok története Az ionizáló sugárzások detektálására alkalmas eszközök csoportosítása, rövid leírása képekkel ellátva Installations of particle detectors The ALEPH detector for LEP at CERN The CDF detector for Tevatron at Fermilab The CMS detector for LHC at CERN The Gargamelle detector for SPS at CERN. The SLD detector at SLAC . A szcintillációs detektor működési elvének magyarázata animáció segítségével
Kategória:Részecskedetektorok Kategória:Anyagvizsgálatok