2) фотоэлектронный умножитель
3) камера Вильсона (+)
4) счетчик Гейгера
К трековым детекторам относится камера Вильсона. В ней заряженная частица, проходя через пересыщенный пар, ионизирует молекулы газа; образовавшиеся ионы становятся центрами конденсации, поэтому вдоль траектории возникают видимые капли тумана. Последовательность этих капель образует трек, по которому можно оценивать направление движения, длину пробега, характер ионизации, а при наличии магнитного поля — кривизну траектории и импульс частицы.
Принципиальный признак трекового детектора — пространственная регистрация индивидуального пути частицы, а не только фиксация факта взаимодействия или суммарного энерговыделения. Полупроводниковый детектор обычно формирует электрический импульс, пропорциональный энергии, поглощенной в чувствительном объёме. Фотоэлектронный умножитель преобразует слабый свет сцинтиллятора в усиленный электрический сигнал, а счётчик Гейгера—Мюллера регистрирует импульсы газового разряда и определяет число событий, но не визуализирует их траектории.
| Детектор | Физический механизм | Регистрируемый результат | Наличие информации о треке |
|---|---|---|---|
| Камера Вильсона | Конденсация пересыщенного пара на ионах, образованных заряженной частицей | Видимая цепочка капель вдоль траектории | Да; оцениваются направление, длина и кривизна пути |
| Пузырьковая камера | Образование пузырьков в перегретой жидкости на участках ионизации | Фотографируемый или оптически считываемый трек | Да; применяется для анализа кинематики частиц |
| Ядерная фотоэмульсия | Ионизирующее излучение вызывает скрытое изображение в фотоэмульсии | Проявляемая цепочка зерен металлического серебра | Да; возможен микроскопический анализ трека |
| Полупроводниковый детектор | Образование электронно-дырочных пар при поглощении энергии излучения | Электрический импульс, часто пропорциональный энерговыделению | Обычно нет; трекинг возможен только в специальных многослойных системах |
| Фотоэлектронный умножитель | Фотоэффект на фотокатоде и вторичная электронная эмиссия на динодах | Усиленный токовый или импульсный сигнал от светового потока | Нет; устройство регистрирует свет, а не геометрию траектории частицы |
| Счётчик Гейгера—Мюллера | Газовый лавинный разряд после ионизации рабочего газа | Импульс, соответствующий зарегистрированному событию | Нет; определяется число частиц или мощность счёта без формы трека |
Таким образом, камера Вильсона классифицируется как трековый детектор благодаря непосредственной визуализации пространственного пути заряженной частицы. Интенсивность и плотность капель могут отражать удельные ионизационные потери и тип излучения. В магнитном поле искривление трека используется для определения знака заряда и импульса. Остальные перечисленные устройства относятся преимущественно к импульсным или счётным детекторам, если не объединены в специализированную многокоординатную систему.