内部反射チェレンコフ光の検出

粒子検出器では、内部反射チェレンコフ光検出( DIRC) 検出器が荷電粒子の速度を測定し、粒子の識別に使用されます。これは、固体放射体の内部で全反射によって閉じ込められたチェレンコフ光が、検出器の周囲の光センサーに到達するまで角度情報を保持する、リングイメージングチェレンコフ検出器の設計です。

荷電粒子がc/n (n は屈折率、c は真空中の光の速度)を超える速度で 物質 (たとえば石英ガラス) を通過すると、チェレンコフ放射が放出されます。表面における光の角度が十分に浅い場合、この放射は内部に閉じ込められ、内部反射によって拡張ボリュームに伝達されます。拡張ボリュームは光電子増倍管(または他の種類の光子検出器) に接続され、角度が測定されます。角度を維持するには、放射体の正確な平面および長方形の断面が必要です。放射が生成された角度と、追跡角度、および粒子の運動量 (ドリフト チャンバーなどの追跡検出器で測定) を組み合わせることで、粒子の質量を計算できます。

DIRC は、 B ファクトリーでの粒子識別ツールとしてブレア・ラットクリフによって初めて提案され、その設計はSLACのBaBar共同研究によって初めて使用されました。BaBar 実験での運用が成功して以来、次世代の DIRC 型検出器が、Belle-II、PANDA、GlueXなど、いくつかの新しい粒子物理学実験用に設計されてきました。DIRC は、放射体として使用される石英棒が光も透過するという点で、以前のRICHおよび CRID チェレンコフ光検出器とは異なります。

• BaBar DIRC ホームページ 2006-08-27 にWayback Machineでアーカイブ
• Ratcliff, B (2003). 「リングイメージングチェレンコフカウンターにおけるリングのイメージング」(PDF) .核物理学研究における計測と方法 A . 502 (1): 211–221. Bibcode :2003NIMPA.502..211R. doi :10.1016/S0168-9002(03)00276-6. OSTI  808694.
• C Lu; D Marlow; C Mindas (1996). 「内部反射チェレンコフ光の検出、BELLE DIRC プロトタイプの結果」。リングイメージングチェレンコフ検出器に関する第 2 回国際ワークショップの議事録。371 ( 1–2 ): 82–86。Bibcode :1996NIMPA.371...82L。doi :10.1016/0168-9002(95)01256-7。
• P. Coyle、H. Kawahara、A. Lu (1994)。「DIRC カウンター: B ファクトリー用の新しいタイプの粒子識別装置」。核物理学研究における計測機器と方法セクション A: 加速器、分光計、検出器および関連機器。343 ( 1): 292–299。Bibcode :1994NIMPA.343..292C。CiteSeerX 10.1.1.382.2452。doi : 10.1016 /0168-9002(94)90568-1。 
• H. Salazar、E. Moreno、T. Murrieta (2006)。「マルチアノード光電子増倍管によるチェレンコフ光子の検出」。AIP会議議事録。857 : 113–120。Bibcode : 2006AIPC..857..113S。doi : 10.1063 / 1.2359247。S2CID  54665079。