экспериментальная установка для измерения центра импульса продуктов спонтанного радиационного распада

Этот вопрос является попыткой дополнить этот другой вопрос о флуктуациях радиационного распада.

Однако этот вопрос полностью экспериментальный: в общем, предположим, что у меня есть некий образец радиоактивного вещества. Моя цель — собрать экспериментальные данные о флуктуациях чистых импульсов всех продуктов распада. Мне определенно пришлось бы установить температуру образца близкой к нулю по Кельвину, чтобы уменьшить или исключить тепловой вклад в результирующие импульсы. Однако какая должна быть экспериментальная установка?

Следует ли рассматривать только отдельные события, в которых зарегистрированы все продукты распада и получены их индивидуальные импульсы?

Как убедиться, что набор событий продуктов распада связан с одним и тем же событием? временная корреляция? означает ли это, что размер выборки должен быть достаточно мал, чтобы перекрывающихся событий распада было немного в процентах и ​​их можно было отфильтровать?

какие еще соображения нужны?

Ответы (1)

Это тяжелый эксперимент.

Остаточное ядро ​​обычно имеет очень низкую (нерелятивистскую) скорость{*}, что затрудняет его обнаружение и определение характеристик.

Следует ли рассматривать только отдельные события, в которых зарегистрированы все продукты распада и получены их индивидуальные импульсы?

Это формальное определение «эксклюзивного» события, но экспериментально мы (это «мы» в ядерной физике и физике элементарных частиц) почти всегда ослабляем его по отношению к остатку ядра.

Как убедиться, что набор событий продуктов распада связан с одним и тем же событием? временная корреляция? означает ли это, что размер выборки должен быть достаточно мал, чтобы перекрывающихся событий распада было немного в процентах и ​​их можно было отфильтровать?

Там, где это возможно, вы устанавливаете скорость событий медленнее по сравнению с частотой фиксации DAQ и частотой отчетов. Таким образом, почти все зарегистрированные события DAQ связаны только с одним физическим событием. В этом есть доля искусства и науки.

Если бы я действительно собирался это сделать, я бы подумал об измерении поперечного направления только на ускорителе радиоактивного пучка{**}. Это не сделает его легким, заметьте, просто менее ужасно сложным. Это упрощает вашу жизнь в том смысле, что остаток теперь является ионизирующей частицей с макроскопической длиной следа, так что вы можете идентифицировать его, но, конечно, у вас больше нет достоверной информации о том, где именно происходит распад, и, возможно, вы не сможете извлечь хорошее значение для продольной составляющей импульса из-за распада {+}.


{*} Импульс несколько МэВ, а масса кратна сотням ГэВ. Вы можете спросить об этом людей из АМО, они больше привыкли работать с едва ионизирующими энергиями, чем физики элементарных частиц, и у них может быть ответ. Возможно, это хорошее приложение для многоканальной пластины.

{**} Они существуют.

{+} Потерянный в шуме гораздо более крупный компонент из-за импульса луча.