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2024-06-19 09:43:03 | ガチ勢のカタカムナ

 

以下記事の「光子のチェレンコフ角の極座標プロット」って、カタカムナ図象に似ているような気が！？　単なるインスピレーション、理屈はわからず、完全に読者に丸投げ状態、書かないより書いた方が良い感じがするというだけの理由

ヨーガ・スートラの記事で書いたように、瞑想の段階が進むと、瞑想の対象が微細なレベルにまで及び、それらを観察できるという、人が観察できるとは、現象に影響を及ぼせるということ

カタカムナ人はカタカムナ図象を何の目的で描いたのだろうか？

現象を変化させる教科書として描かれたものなら？

超能力実践書だったのだろうか？

 

ブログ主より　（カタカムナ図象）

宇野多美恵解釈・総集編

日本の上古代文明とカタカムナウタヒ　（第一巻）　潜象物理学会　より　引用

 

 

 リングイメージングチェレンコフ検出器

 
フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』より
 
 
環結像チェレンコフ(RICH)検出器は、透明な屈折媒質を通過する既知の運動量の電荷を帯びた素粒子の種類を、その移動中に放出されるチェレンコフ放射の存在と特性を測定することによって識別するための装置です。RICH検出器は1980年代に初めて開発され、高エネルギーの素粒子、原子核、宇宙物理学の実験に使用されています。

この記事では、RICH検出器の起源と原理を概説し、現代の物理学実験におけるさまざまな形態の簡単な例を紹介します。

環結像チェレンコフ(RICH)検出器[編集]

起源[編集]

リングイメージング検出技術は、1977年にCERNに勤務していたJacques SéguinotとTom Ypsilantisによって最初に提案されました。[1] 高精度単一光子検出器と関連光学系の研究開発は、CERNのOMEGA施設[5][6][7]とLEP(大型電子陽電子衝突型加速器)で、最初の大規模な素粒子物理学RICH検出器の設計[2][3]、開発[4]、および最初の大規模な素粒子物理学RICH検出器の建設の基礎を築きました。)DELPHI実験。(注8)

原則[編集]

リングイメージングチェレンコフ(RICH)検出器は、屈折率を持つ媒質を通過する際に粒子によって放出される(光子として)チェレンコフ放射を検出することにより、電荷を帯びた亜原子粒子の種類を識別できます 𝑛{\displaystyle n}> 1.識別は、放出角度の測定によって達成されます。𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}チェレンコフ輻射は荷電粒子の速度に関係している𝑣{\displaystyle v}によって

コス⁡𝜃𝑐=𝑐𝑛𝑣{\displaystyle \cos \theta _{c}={\frac {c}{nv}}}

どこ𝑐{\displaystyle c}は光速です。

粒子の運動量と方向に関する知識(通常、関連する運動量分光計から入手可能)により、予測された𝑣{\displaystyle v}粒子タイプの仮説ごとに。既知の𝑛{\displaystyle n}のRICHラジエーターは、対応する予測を与えます。𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}これは、𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}検出されたチェレンコフ光子の、したがって粒子の同一性を示します(通常、粒子タイプごとの確率として)。典型的な(シミュレートされた)分布𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}気体放射器(n~1.0005、角分解能~0.6mrad)で生成された単一チェレンコフ光子のソース粒子の運動量との比較を以下の図1に示します。

図1:チェレンコフ角と運動量

異なる粒子タイプは、RICH検出器の有効角度分解能によって塗りつぶされた、一定の質量の異なる輪郭に従います。より高い運動量では、各粒子は多数のチェレンコフ光子を放出し、これらを総合すると、平均のより正確な測定値が得られます𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}単一の光子(下の図3を参照)よりも、この例では100GeVを超える効果的な粒子分離が可能になります。 この粒子同定は、素粒子の構造と相互作用の本質的な物理を詳細に理解するために不可欠です。リングイメージング法の本質は、各粒子が放出するチェレンコフ光子を分離して単一の「リング画像」を形成することができる単一光子検出器を備えた光学系を考案することです。𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}を決定できます。

図2:22GeV/cのパイ中間子またはカ中間子から放出されるチェレンコフ光子

ラジエーター内の22GeV/c粒子に関連する光子のチェレンコフ角の極座標プロット𝑛{\displaystyle n}=1.0005 を Fig.2 に示します。パイ中間子とカオンの両方が描かれています。陽子がチェレンコフ閾値を下回っている、𝑐/𝑛𝑣>1{\displaystyle c/nv>1}この場合、放射は発生しない(光子数の変動は期待平均に関するポアソン統計に従うため、粒子タイプ=陽子の非常に明確な信号にもなり、例えば、~12が予想されるときに22GeV/cのkaonがゼロの光子を生成する確率は非常に小さい。e−12または162755の1)。各粒子タイプについて示される検出された光子の数は、説明のために、𝑁𝑐{\displaystyle N_{c}}~ 25 (下記参照)。方位角の分布は 0 度から 360 度の間でランダムです。の分布𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}RMS角度分解能~0.6ミリラジアンで広がります。

光子の放出点は、ラジエーターを通る粒子の(通常は直線的な)軌道上の任意の場所にある可能性があるため、出現する光子は空間内の光円錐を占有することに注意してください。

図3: 粒子あたりの平均チェレンコフ角と運動量

RICH検出器では、この光円錐内の光子が光学系を通過し、位置に敏感な光子検出器に衝突します。適切に集束された光学系により、上の図2のようなリングの再構成が可能になり、その半径はチェレンコフ放射角の尺度になります𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}.

この手法の分解能は、光子あたりのチェレンコフ角(上の最初のプロット、図1を参照)と、リングイメージングによって得られた粒子あたりの平均チェレンコフ角(その粒子から放出されたすべての光子の平均)を比較することによって示されます(図3)。粒子タイプ間の分離が大幅に強化されていることは非常に明確です。

光学的精度と応答[編集]

粒子タイプに関するさまざまな仮説を正常に解決するRICHシステムのこの能力は、2つの主要な要因に依存し、それらはリストされたサブ要因に依存します。

  • 光子あたりの有効角度分解能、𝜎{\displaystyle \sigma }
    • ラジエーター内の波長分散 (𝑛{\displaystyle n}光子の周波数により異なる)
    • 光学系の収差
    • 光子検出器の位置分解能
  • リング画像で検出される光子の最大数𝑁𝑐{\displaystyle N_{c}}
    • パーティクルが通過するラジエータの長さ
    • ラジエーター材料を通る光子伝送
    • 光学系を通る光子伝送
    • 光子検出器の量子効率

𝜎{\displaystyle \sigma }は、RICH検出器の本質的な光学精度の尺度です。𝑁𝑐{\displaystyle N_{c}}は、RICHの光学応答の尺度です。これは、光速に近づく粒子によって生成される実際に検出された光子の数を、RICH検出器内の関連するすべての粒子軌道で平均化した制限ケースと考えることができます。より遅い粒子に対して検出されたチェレンコフ光子の平均数𝑞{\displaystyle q}(通常は±1)、光子を斜めに放出します𝜃𝑐{\displaystyle \theta _{c}}は、

𝑁=𝑁𝑐𝑞2罪2⁡(𝜃𝑐)1−1𝑛2{\displaystyle𝜎𝑚=𝜎𝑁{\displaystyle \sigma _{m}={\frac {\sigma }{\sqrt {N}}}}𝜎𝑚{\displaystyle \sigma _{m}}粒子の識別[]

放出粒子の既知の運動量とラジエーターの屈折率が与えられると、各粒子タイプについて予想されるチェレンコフ角を予測し、観測された平均チェレンコフ角との差を計算できます。この差を𝜎𝑚{\displaystyle \sigma _{m}}𝑛{\displaystyle n}𝑁𝑐{\displaystyle N_{c}}𝜎{\displaystyle \sigma }RICHタイプ[𝑓{\displaystyle f}𝑟=𝑓𝜃𝑐{\displaystyleは、パーティクルの軌跡に沿った放出点(𝜃𝑐≪1{\displaystyle \theta _{c}\ll 1}).この方式は、十分な光子を生成するために必要なラジエーターの長さが長い低屈折率ラジエーター(ガス)に適しています。

よりコンパクトな近接集光設計では、薄いラジエーターボリュームがチェレンコフ光の円錐を放射し、それが小さな距離(近接ギャップ)を通過し、光子検出器平面上で検出されます。画像は光のリングであり、その半径はチェレンコフ放射角度と近接ギャップによって定義されます。リングの厚さは、主にラジエーターの厚さによって決まります。近接ギャップRICH検出器の一例として、CERNのLHC(大型ハドロン衝突型加速器)の5つの実験のうちの1つであるALICE(A Large Ion Collider Experiment)の検出器の1つであるHMPID(High Momentum Particle Identification)があります。

図8:DIRC検出器

RICH検出器の別の設計であるDIRC(内部反射チェレンコフ光の検出、図8)では、固体ラジエーター内の全反射によって捕捉された光は、チェレンコフ光円錐の角度情報を保持しながら、ラジエーターの正確な長方形の断面である検出器周囲の光センサーに到達します。その一例が、SLACでのBaBar実験のDIRCです。

図9:LHCb検出器

大型ハドロン衝突型加速器のLHCb実験(図9)では、パイ中間子とK中間子を区別するために2つのRICH検出器を使用しています。[11] 1つ目(RICH-1)は、相互作用点の周りの頂点ロケーター(VELO)の直後に配置され、低運動量粒子用に最適化され、2番目(RICH-2)は磁石層と粒子追跡層の後に配置され、運動量の多い粒子用に最適化されています。(注9)

図10:AMS-02

最近、国際宇宙ステーションに搭載されたアルファ磁気分光器AMS-02(図10)は、RICH検出器を他の装置と組み合わせて宇宙線を分析しています。