Detektoren Für Teilchenstrahlung

ISBN-13: 9783835100589 / Niemiecki / Miękka / 2005 / 245 str.

Konrad Kleinknecht

Opis

Der Leser erhält einen umfassenden Überblick über Aufbau und Funktionsweise von Teilchendetektoren. In dieser Auflage werden neuere Entwicklungen wie Silizium-Streifendetektoren, Pixeldetektoren, szintillierende Fasern, neue elektromagnetische Kalorimeter und kompensierende Hadronkalorimeter behandelt. Vertiefend wird nun auch auf aktuelle Forschungsgebiete wie Astroteilchenphysik, kosmische Strahlung, Neutrinophysik und die dunkle Materie im Kosmos eingegangen.

Spis treści

1 Physikalische Grundlagen.- 1.1 Anwendungsbereiche für Strahlungsdetektoren.- 1.1.1 Natürliche Strahlungsquellen.- 1.1.2 Einheiten der Strahlungsmessung.- 1.1.3 Künstliche Radioaktivität.- 1.1.4 Teilchenbeschleuniger.- 1.2 Wechselwirkung von Teilchenstrahlung mit Materie.- 1.2.1 Nachweis von geladenen Teilchen.- 1.2.2 Nachweis von Photonen.- 1.2.3 Bremsstrahlung von Elektronen.- 1.3 Elektronen und Ionen in Gasen.- 1.3.1 Beweglichkeit von Ionen.- 1.3.2 Diffusion in feldfreiem Gas.- 1.3.3 Rekombination und Elektronenanlagerung.- 1.3.4 Elektronendrift in elektrischen Feldern.- 1.3.5 Elektronendrift in elektrischen und magnetischen Feldern.- 1.3.6 Diffusion von Elektronen in elektrischen und magnetischen Feldern.- 1.4 Kenngrößen für Detektoren.- 2 Ionisationsmessung.- 2.1 Ionisationskammern.- 2.2 Proportionalzähler.- 2.3 Auslösezähler.- 2.4 Ionisationsmessung in Flüssigkeiten.- 2.5 Halbleiterzähler.- 3 Ortsmessung.- 3.1 Vieldraht-Proportionalkammer.- 3.2 Ebene Driftkammern.- 3.3 Zylindrische Drahtkammern.- 3.4 Die Jet-Driftkammer.- 3.5 Zeit-Projektionskammer (TPC).- 3.6 Simulation von Teilchenspuren mit UV-Lasern.- 3.7 Mikrostreifen-Gaszähler (MSGC).- 3.8 Blasenkammern.- 3.9 Streamerkammern.- 3.10 Flashkammern.- 3.11 Funkenkammern.- 3.12 Kernspuremulsion.- 3.13 Silizium-Streifendetektoren und CCD’s.- 3.14 Szintillierende Fibern.- 3.15 Vergleich von Ortsdetektoren.- 4 Zeitmessung.- 4.1 Photomultiplier.- 4.2 Szintillatoren.- 4.3 Lichtsammlung.- 4.4 Ebene Funkenzähler.- 5 Teilchenidentifizierung.- 5.1 Neutronenzähler.- 5.2 Flugzeitmessung.- 5.3 Cherenkov-Zähler.- 5.4 Übergangsstrahlungs-Detektoren.- 5.5 Mehrfachmessung der spezifischen Ionisation.- 5.6 Vergleich der Methoden zur Identifizierung geladener Teilchen.- 6 Energiemessung.- 6.1 Elektron-Photon-Schauerzähler.- 6.2 Hadron-Kalorimeter.- 6.3 Eichung und Überwachung von Kalorimetern.- 7 Impulsmessung.- 7.1 Magnetformen für Experimente bei ruhendem Target.- 7.2 Magnetformen für Speicherringexperimente.- 7.3 Zentrale Spurdetektoren für Speicherringexperimente.- 8 Beispiele für Anwendungen von Detektorsystemen.- 8.1 Medizinische Anwendungen.- 8.2 Geophysikalische Anwendungen.- 8.3 Anwendungen in der Raumfahrt.- 8.4 Ein Detektor für Ion-Atom-Stöße.- 8.5 Ein Detektor für Schwerionenstöße bei niedrigen Energien.- 8.6 Detektorsysteme in der Hochenergiephysik.- 8.6.1 Ein Detektor für Zerfälle von K-Mesonen.- 8.6.2 Ein Detektor für hochenergetische Neutrinos.- 8.6.3 Detektoren für B-Meson-Zerfälle an einem asymmetrischen Elektron-Positron-Speicherring.- 8.6.4 Ein Detektor für Proton-Antiproton-Stöße im Speicherring.- 8.6.5 Die vier Detektoren am Elektron-Positron-Speicherring LEP.- 8.6.6 Die beiden HERA-Detektoren.- 8.6.7 Detektoren am Large Hadron Collider (LHC) des CERN.- 8.7 Detektoren für den Protonenzerfall.- 8.8 Detektoren für Neutrinos von der Sonne und aus der Atmosphäre.- 8.9 Detektoren der Astroteilchenphysik.- 8.9.1 Detektoren für die TeV-Gamma-Astronomie: HESS und MAGIC.- 8.9.2 Das AUGER-Experiment.- 8.9.3 Detektoren für kosmische Neutrinos: Amanda am Südpol und Antares im Mittelmeer.- 8.10 Nachweis dunkler Materie.

O autorze

Prof. Dr. Konrad Kleinknecht, Universität Mainz

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Der Leser erhält einen umfassenden Überblick über Aufbau und Funktionsweise von Teilchendetektoren. In der 4. Auflage werden neuere Entwicklungen wie Silizium-Streifendetektoren, Pixeldetektoren, szintillierende Fasern, neue elektromagnetische Kalorimeter und kompensierende Hadronkalorimeter behandelt. Vertiefend wird nun auch auf aktuelle Forschungsgebiete wie Astroteilchenphysik, kosmische Strahlung, Neutrinophysik und die dunkle Materie im Kosmos eingegangen.