Experimental apparatus that measures the energy of particles
В экспериментальной физике частиц калориметр – это тип детектора, предназначенный для измерения энергии частиц. Частицы, попадая в калориметр, инициируют каскадное развитие частиц, в процессе которого их энергия поглощается в калориметре, собирается и измеряется. Энергия может быть измерена полностью, что требует полного удержания каскада, или выборочно. Как правило, калориметры сегментированы поперечно для получения информации о направлении частицы или частиц, а также об отложенной энергии, а продольная сегментация позволяет определить тип частицы по форме каскада в процессе его развития. Разработка калориметров является активной областью исследований в физике частиц.
In experimental particle physics, a calorimeter is a type of detector that measures the energy of particles. Particles enter the calorimeter and initiate a particle shower in which their energy is deposited in the calorimeter, collected, and measured. The energy may be measured in its entirety, requiring total containment of the particle shower, or it may be sampled. Typically, calorimeters are segmented transversely to provide information about the direction of the particle or particles, as well as the energy deposited, and longitudinal segmentation can provide information about the identity of the particle based on the shape of the shower as it develops. Calorimetry design is an active area of research in particle physics.
Электромагнитные и адронные
такие как электроны, позитроны и фотоны. (Подробности о различиях между ними см. в разделе «Типы ливней частиц».) Калориметры характеризуются длиной излучения (для ЭКал) и длиной ядерного взаимодействия (для ГКал) активного материала. ЭКал обычно имеют глубину 15–30 длин излучения, а ГКал – 5–8 длин ядерного взаимодействия.
such as electrons, positrons and photons. A (See types of particle showers for the differences between the two.) Calorimeters are characterized by the radiation length (for ECALs) and nuclear interaction length (for HCALs) of their active material. ECALs tend to be 15–30 radiation lengths deep while HCALs are 5–8 nuclear interaction lengths deep.
Однородность и выборка
Электромагнитный или адронный калориметр может быть как сэмплинг-калориметром, так и гомогенным калориметром.
An ECAL or an HCAL can be either a sampling calorimeter or a homogeneous calorimeter.
Калориметры в экспериментах по физике высоких энергий
Большинство экспериментов в физике частиц используют ту или иную форму калориметрии. Зачастую это наиболее практичный способ детектирования и измерения нейтральных частиц, образующихся при взаимодействии. Кроме того, калориметры необходимы для вычисления "неучтённой энергии", которая может быть связана с частицами, слабо взаимодействующими с веществом и покидающими детектор, например, с нейтрино. В большинстве экспериментов калориметр работает совместно с другими элементами, такими как центральный трекер и мюонный детектор. Все компоненты детектора взаимодействуют, чтобы достичь цели – реконструкции физического события.
Most particle physics experiments use some form of calorimetry. Often it is the most practical way to detect and measure neutral particles from an interaction. In addition, calorimeters are necessary for calculating "missing energy" which can be attributed to particles that rarely interact with matter and escape the detector, such as neutrinos. In most experiments the calorimeter works in conjunction with other components like a central tracker and a muon detector. All the detector components work together to achieve the objective of reconstructing a physics event.