Detectors in Heavy-Ion Reactions

Detectors in Heavy-Ion Reactions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer-Verlag
作者:
出品人:
页数:258
译者:
出版时间:1983-8
价格:USD 34.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780387120010
丛书系列:
图书标签:
  • 重离子反应
  • 探测器
  • 核物理
  • 粒子探测
  • 实验物理
  • 重离子物理
  • 核探测器
  • 高能物理
  • 反应截面
  • 探测技术
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具体描述

《重离子碰撞中的探测器技术》 本书并非详述重离子碰撞理论或实验结果的专著,而是将焦点凝聚在支撑这些前沿科学研究的核心技术——探测器上。它旨在为物理学家、工程师以及对粒子探测技术感兴趣的研究人员提供一份全面而深入的技术指南,阐述用于探测重离子碰撞过程中产生的各种粒子和辐射的探测器系统的设计、工作原理、性能评估及其在实验中的应用。 核心内容概述: 本书涵盖了重离子碰撞实验中常用且至关重要的各类探测器技术,并深入剖析了其背后的物理原理和工程挑战。具体而言,内容将围绕以下几个关键领域展开: 探测器基础原理与分类: 粒子与物质的相互作用: 详细介绍各种粒子(如带电粒子、光子、中子等)在探测器材料中发生电离、激发、散射、吸收等过程的基本物理机制。这将为理解探测器的响应和性能奠定基础。 探测器类型概述: 对比和分类不同类型的粒子探测器,如气体探测器、闪烁体探测器、半导体探测器、切连科夫探测器等。介绍它们的适用范围、优缺点以及在不同能量和粒子类型探测上的独特性。 信号产生与读出: 阐述探测器如何将粒子的相互作用转化为可测量的电信号或光信号,以及各种信号读出技术,包括放大、整形、数字化等。 各类关键探测器技术详解: 径迹探测器 (Tracking Detectors): 漂移室 (Drift Chambers) 与多丝漂移室 (Multi-Wire Proportional Chambers, MWPC): 深入讲解气体填充、电场分布、电子漂移过程、以及如何通过多层探测器重建粒子轨迹。 硅像素探测器 (Silicon Pixel Detectors) 与硅条探测器 (Silicon Strip Detectors): 探讨半导体探测器的结构、载流子产生与收集机制、以及如何利用高空间分辨率的硅探测器进行精密的径迹测量。 微条探测器 (Microstrip Detectors) 与薄膜探测器 (Thin Film Detectors): 介绍这些探测器的特点及其在特定实验场景下的优势。 先进的径迹探测技术: 如三维像素探测器、气凝胶切连科夫探测器 (Aerogel Cherenkov Detectors) 等,阐述其在提高空间分辨率、减少粒子损失等方面的进展。 能量-动量探测器 (Energy-Momentum Detectors): 量能器 (Calorimeters): 电磁量能器 (Electromagnetic Calorimeters, ECAL): 详细介绍闪烁体(如NaI, CsI, PbWO4)和液体惰性气体(如液氩)量能器的结构、工作原理、以及对电子、光子、正负电子偶的能量测量能力。 强子量能器 (Hadronic Calorimeters, HCAL): 讲解由吸收体(如不锈钢、铜)和活跃介质(如塑料闪烁体、液氩)组成的量能器,以及它们对强子(如质子、中子、π介子)的能量测量。 均匀量能器与分割量能器 (Homogeneous vs. Sampling Calorimeters): 对比不同类型的量能器设计及其对能量分辨率、穿透能力的影响。 飞行时间谱仪 (Time-of-Flight, TOF) 系统: 介绍TOF系统如何通过精确测量粒子飞行时间来确定其速度,从而区分不同质量的粒子。 粒子鉴别探测器 (Particle Identification Detectors): 切连科夫探测器 (Cherenkov Detectors): 讲解切连科夫辐射的产生机制,以及不同类型的切连科夫探测器(如RICH - Ring Imaging Cherenkov Detector)如何利用切连科夫角来识别粒子。 dE/dx 测量系统 (Energy Loss Measurements): 介绍如何利用径迹探测器对粒子在介质中损失的能量进行测量,结合动量信息来识别粒子。 子谱仪 (Spectrometers): 尽管书中不涉及碰撞结果,但会介绍用于分析粒子动量和轨迹的磁谱仪等设备,以及与之配套的探测器。 特殊粒子探测器: 触发器 (Trigger Systems): 讲解设计用于快速选择感兴趣事件并抑制背景的触发系统,以及其中所用的高速探测器和逻辑电路。 中子探测器: 介绍用于探测中子的技术,如闪烁体、比例计数器等。 μ子探测器: 重点介绍μ子穿透性强的特点,以及常用的μ子探测器(如RPC - Resistive Plate Chambers)的设计。 探测器的设计、校准与性能评估: 探测器材料选择: 深入探讨不同探测器材料的性质(如密度、原子序数、闪烁衰减时间、载流子迁移率等)如何影响探测器性能,以及材料选择的考量因素。 探测器几何设计: 分析不同探测器几何结构(如圆柱形、平面形)对探测效率、空间分辨率和粒子损失的影响。 电子学与数据采集 (Electronics and Data Acquisition, DAQ): 详细介绍信号处理电子学(如前置放大器、放大器、鉴别器)、模拟数字转换器 (ADC)、以及高速数据采集系统。 探测器校准: 强调探测器在实验前和实验过程中进行精确校准的重要性,介绍常用的校准方法和光源。 性能参数的评估: 详细讲解如何评估探测器的关键性能参数,如探测效率、能量分辨率、空间分辨率、时间分辨率、粒子鉴别能力等。 在重离子碰撞实验中的应用实例(侧重探测器本身): 探测器在不同实验阶段的选择: 结合典型的重离子碰撞实验(如RHIC, LHC的ALICE实验等),阐述不同实验阶段(如早期探测、末期探测)所需的探测器组合和设计考量。 特殊探测器组合以解决特定探测问题: 例如,如何组合径迹探测器、量能器和TOF系统以精确测量粒子的产生位置、能量和动量,进而进行粒子鉴别。 探测器在理解夸克-胶子等离子体 (Quark-Gluon Plasma, QGP) 形成研究中的作用(仅限探测器贡献): 简要提及探测器如何帮助科学家捕捉QGP的“指纹”,例如通过测量强子谱、谱角分布、动量关联等,从而推断QGP的性质。 本书的目标读者: 本书适合以下人群阅读: 粒子物理与核物理专业的研究生: 为深入理解实验技术提供坚实基础。 从事高能物理实验的博士后及研究人员: 提供最新的探测器技术信息和设计指导。 高能物理实验设施的工程师: 为探测器的设计、建造和维护提供参考。 对粒子探测技术感兴趣的本科生: 作为深入学习的入门读物。 本书的独特之处: 本书并非理论的堆砌,而是高度关注实用性与工程实现。它着眼于探测器“如何工作”、“如何设计”和“如何评估”,为读者提供解决实际问题的技术框架。通过详细的技术描述和对各类探测器性能的深入分析,本书旨在帮助读者理解当前重离子碰撞实验中探测器技术的现状,并为未来新一代探测器的发展提供思路。 总结: 《重离子碰撞中的探测器技术》是一本集理论、技术与应用为一体的参考书,它将带领读者深入了解支撑粒子物理前沿研究的“眼睛”与“耳朵”。通过掌握书中详尽的探测器知识,读者将能更深刻地理解实验数据背后的物理意义,并为未来的科学探索奠定坚实的技术基础。

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用户评价

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我必须赞扬作者在营造氛围方面的天赋。这本书读起来,就像是在一个深夜的图书馆里,独自面对着一盏昏黄的台灯,与一位智者进行私密的交谈。它的语言是如此的醇厚和富有张力,每一个句子都经过了精心的打磨,带着一种独特的历史感和厚重感。与市面上那些追求速度和碎片化的读物不同,这本书要求读者慢下来,去感受文字背后的呼吸和节奏。它不是那种“读完就忘”的作品,而是会沉淀在你的记忆深处,时不时地跳出来,为你解决现实生活中的困惑提供新的视角。那种被深刻的智慧浸润的感觉,是极其难得的体验。作者在处理宏大主题时所展现出的那种冷静和超脱,让人肃然起敬。它不仅仅是一本书,更像是一次精神的洗礼,让你重新审视知识的重量和思考的价值。这本书的魅力,在于它对“深度”二字的极致追求。

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这本书的叙事视角非常独特,充满了实验性和前瞻性。作者似乎并不满足于仅仅梳理既有的知识体系,而是勇敢地尝试构建全新的认知框架。阅读体验充满了张力,你时常会感觉自己正站在知识的悬崖边缘,凝视着未知的深渊,而作者就是那个坚定地为你指引方向的人。书中对复杂系统的拆解和重构,展现了一种令人惊叹的分析能力,仿佛作者拥有一把能看透事物本质的“手术刀”。更难得的是,尽管主题深奥,作者却始终保持着一种对读者的亲和力,避免了不必要的术语壁垒。这种平衡的拿捏,显示了作者深厚的功底和教学热情。这本书对我最大的影响,在于它拓宽了我对“可能性”的定义,让我意识到,我们习以为常的现实,只是众多现实结构中微不足道的一种。它像是一把钥匙,打开了我通往更广阔思维领域的大门。

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这本书的结构安排堪称艺术品级别的精巧。它不是简单地堆砌事实和论点,而是构建了一个严密的逻辑迷宫,引导读者层层深入。作者高超的笔触让每一个章节的过渡都显得浑然天成,毫无突兀之感。读到关键转折点时,那种“原来如此”的顿悟感让人心潮澎湃。特别是书中对不同观点之间微妙张力的描绘,简直是教科书级别的处理——没有简单粗暴地否定任何一方,而是以一种近乎辩证的方式,展现了思想交锋的魅力。这种细腻的层次感,使得阅读过程充满了探索的乐趣。我仿佛置身于一个思想的竞技场,观察着各种理论的碰撞与融合,从中汲取养分。作者对细节的关注达到了近乎偏执的程度,每一个引用的出处,每一个术语的定义,都经过了严谨的考量,体现了作者对学术严谨性的坚守。这本书的整体韵律感,让人愿意一口气读完,却又忍不住要停下来反复咀嚼其中的精妙之处。

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如果要用一个词来形容这本书的阅读感受,那一定是“酣畅淋漓”。作者的文笔如同奔腾的江河,气势磅礴而又充满韧性,时而激昂澎湃,时而低回婉转,紧紧抓住了读者的注意力。它打破了传统学术写作的刻板印象,注入了强烈的个人风格和哲思色彩。书中对诸多概念的阐释,往往是从最基础的哲学根源开始追溯,这种“追本溯源”的方法论,极大地增强了理解的稳固性。每一次读到作者总结陈词的部分,都有一种拨云见日、豁然开朗的畅快感。这本书的阅读体验是主动的、互动的,它要求你参与思考,而不是被动接受信息。这种高质量的互动,使得知识的吸收变得高效且持久。它不仅教会了我“是什么”,更重要的是,它教会了我“为什么会是这样”,以及“是否可以不同”。这是一次值得所有对深度思考抱有热忱的人参与的非凡旅程。

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这本书给我的感觉简直是思想的饕餮盛宴!从我翻开第一页起,就被作者那种深邃的洞察力和精妙的文字驾驭能力所吸引。这本书的叙事风格极其流畅自然,仿佛一位经验丰富的向导,带着你穿梭于一个又一个未知的领域。它不是那种枯燥的教科书,而是充满了生命力和思考的载体。作者在探讨复杂概念时,总能找到最贴切的比喻和最生动的案例,使得那些原本晦涩难懂的理论瞬间变得清晰起来。我特别欣赏作者在行文中展现出的那种对知识的敬畏之心,以及对读者智力水平的尊重,从不敷衍。每一次阅读,都像是在进行一场深层次的对话,迫使我不断审视自己的认知边界,挑战既有的思维定式。这本书的价值远不止于信息传递,更在于它激发了读者的内在潜力,那种被知识的光芒照亮的满足感,久久不能散去。它就像一面多棱镜,从不同的角度折射出关于世界运作的深刻见解,每一次侧转,都有新的惊喜等待着我。

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