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多丝漂移室结构示意图

drift chamber

  在多丝正比室基础上发展起来的一种新型粒子探测器。欧洲核子中心(CERN)的G.夏帕克在研究多丝正比室的同时,注意到通过测量初级电离电子漂移到阳极丝的时间来确定入射粒子空间位置的可能性。1969年他与美国的A.H.沃伦特首次提出了这种新探测器──漂移室。

  漂移室与多丝正比室的重要区别在于:多丝正比室是只要某阳极丝有输出脉冲,就认为粒子入射在该丝的1/2丝距范围之内(丝距指二根相邻阳极丝间距离)。而漂移室将进一步测量出初始电离电子向阳极丝的漂移时间,由漂移时间的长短定出入射粒子离开阳极丝的准确距离,从而很大地提高了空间分辨本领。阳极丝距也就不再是多丝正比室那样的1mm、2mm等,而是增大到几厘米甚至几十厘米。读出电子学器件中,各丝除放大器等外,必须有时间-数学转换器等再接到计算机。此外,室的基本构造类似于多丝正比室,主要部件是两个阴极平面和一个阳极丝平面,内充合适的气体。目前,按不同的需要又发展了各种类型的漂移室,主要有多丝漂移室、均匀电场漂移室和可调电场漂移室,以及低气压、高气压、球形、圆筒形等特殊类型的漂移室。附图为多丝漂移室的结构示意图。

  漂移室的特点:定位精度很高(100μm或更好),时间分辨好(可达 5ns),直流高压下自触发,连续灵敏,能同时计数和定位,由于丝距较大,易制成各种形状的大面积探测器,丝数的减少将降低电子线路的费用,提高每丝的计数率(104~105s-1):可用于磁场中,但由于电子在漂移过程中会受到磁场影响而偏离无磁场轨道,在定位时需作一定校正。

  目前漂移室与多丝正比室一样,在高能物理实验中起着极其重要的作用,已成为必不可少的探测器之一,同时在核物理、天文学及宇宙线、生物、医学及X 射线晶体学中的应用也正在不断发展。

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