Techniklexikon

Tscherenkow-Zähler

Teilchenphysik, Detektoren, die zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Teilchen – und damit zu deren Nachweis – den Tscherenkow-Effekt ausnutzen. Man unterscheidet im wesentlichen drei Arten von Tscherenkow-Zählern: Die Schwellen-Tscherenkow-Zähler können auf Grund des Ansprechverhaltens zwischen verschiedenen Teilchen unterscheiden, wobei das Medium (und damit die Brechzahl) nach der physikalischen Fragestellung gewählt werden muss. Differentielle Tscherenkow-Zähler messen den Tscherenkow-Winkel (Tscherenkow-Strahlung) und besitzen eine Selektion in c\' = v / c. Sie können nicht in Collider-Experimenten eingesetzt werden, da die Teilchen parallel zur optischen Achse einfallen müssen.

Speziell für den Einsatz an Collidern entwickelt wurden die Ring Imaging Tscherenkow-Zähler (RICH), abbildende Nachweisdetektoren für Tscherenkow-Strahlung. Auf der Oberfläche des kugelförmigen RICH-Detektors bildet ein sphärischer Spiegel den Tscherenkow-Kegel als ein ringförmiges Bild ab, aus dessen Radius die Geschwindigkeit der Teilchen bestimmt werden kann, wobei der Krümmungsradius des Detektors typischerweise die Hälfte des Krümmungsradius des Spiegels ist. Der Raum zwischen Spiegel und Detektor ist mit dem Radiatormaterial gefüllt. Da der grösste Teil der Photonen im UV-Bereich emittiert wird, besteht der Detektor meist aus einer Vieldrahtproportionalkammer, der ein photosensitives Gas beigemischt ist.