Wat is een deeltjesdetector?
Een deeltjesdetector is een wetenschappelijk apparaat dat kan worden gebruikt om de aanwezigheid van deeltjes met een hoge energie te bepalen. Er zijn een aantal verschillende soorten deeltjesdetectoren in gebruik over de hele wereld, variërend van de enorme en zeer geavanceerde apparaten die aan deeltjesversnellers zijn bevestigd tot draagbare Geigertellers die worden gebruikt om de aanwezigheid van straling te controleren. De technologie achter deeltjesdetectoren wordt voortdurend aangepast en verfijnd door de wetenschappelijke gemeenschap.
Het gebied van de fysica wordt het meest gebruikt voor deeltjesdetectoren, omdat fysici op regelmatige basis werken met deeltjes met een hoge energie. Een deeltjesdetector kan worden gebruikt in zowel onderzoek als toegepaste fysica, voor experimenten, veiligheidscontroles en onderzoeken naar de aard van het universum. Naast het detecteren van deeltjes, kan de deeltjesdetector ook informatie retourneren over de kenmerken van de deeltjes.
Sommige deeltjesdetectoren vertrouwen op de ionisatie die wordt veroorzaakt door deeltjes met een hoge energie wanneer ze door een medium zoals een gas gaan. De ionisatie kan visuele veranderingen of veranderingen veroorzaken die kunnen worden gedetecteerd met zeer gevoelige apparatuur, waarbij de aanwezigheid van een passerend deeltje wordt verraden. In een Geigerteller bijvoorbeeld zorgt de aanwezigheid van radioactieve deeltjes ervoor dat het gas in de deeltjesdetector geleidend wordt, waardoor onderscheidende geluiden worden gegenereerd. Anderen gebruiken luminescentie, vertrouwend op het feit dat deeltjes met hoge energie luminescentie of flares in verschillende stoffen kunnen veroorzaken.
Deeltjesversnellers hebben deeltjesdetectoren bevestigd zodat fysici de resultaten van experimenten in de deeltjesversneller kunnen meten. Veel van deze apparaten zijn uiterst gevoelig en kunnen gegevens over zeer kleine aantallen deeltjes retourneren, wat belangrijk kan zijn bij delicate en complexe reacties. Deeltjesmelders worden ook gebruikt om andere soorten reacties te meten die door natuurkundigen in het laboratorium of in de natuurlijke omgeving worden veroorzaakt, en ze kunnen ook worden gebruikt om het proces van radioactief verval te bestuderen.
Behalve dat ze worden gebruikt in onderzoek, zijn deeltjesdetectoren ook zeer nuttig voor de veiligheid. Mensen die in omgevingen met ioniserende straling werken, zijn meestal verplicht om deeltjesdetectoren te dragen die worden gebruikt om de blootstelling aan straling te volgen, en deze apparaten worden ook gebruikt om gebieden te vegen op de aanwezigheid van gevaarlijke ioniserende straling. Kernenergiecentrales en andere voorzieningen die omgaan met radioactieve materialen hebben meestal een deeltjesdetector geïnstalleerd om lekken en veranderingen in de stralingsniveaus van de omgeving te detecteren die de ontwikkeling van een probleem, zoals een instabiliteit in de fabriek, kunnen signaleren.