양전자를 검출하는 방법

양전자가 전자와 동일한 질량이면서 양전하를 띤다는 성질을 이용한 관측 방법

 

[자기장을 이용한 궤적 분석]

• 양전자는 하전된 입자이므로,
• 자기장이 걸린 공간을 통과할 때 휘어진 궤적을 보이며,
• 이 궤적을 분석함으로써 입자의 성질을 확인할 수 있음.
• 도구 : 윌슨 구름상자, 거품상자

 

[전하 입자 검출기]

• 현대 입자물리학에서 주로 사용하는 검출 방법
• 전하-질량 비율 측정 : 전하 입자가 자기장을 통과할 때 궤적이 휘는 현상을 이용하여 입자의 '전하-질량 비율'을 측정함.
• 실리콘 트래커(Silicon Tracker) : 실리콘 반도체를 이용하여 양전자가 남긴 이온화 궤적을 추적함.

 

[체렌코프 검출기]

• 입자가 빛보다 빠른 속도(설명 필요)로 매질을 통과할 때 발생하는 체렌코프 복사를 검출하는 방법
• 양전자가 체렌코프 검출기 내의 매질을 통과할 때 체렌코프 복사를 방출하며,
  이 방출된 빛의 각도와 강도를 분석하여 입자의 속도와 에너지 측정

https://www.iaea.org/newscenter/news/what-is-cherenkov-radiation

[전자기 칼로리미터(Electromagnetic Calorimeter)]

• 양전자와 전자가 전자기 상호작용을 통해 에너지를 방출할 때 발생하는 전자기 샤워(전자-양전자 쌍생성과 브레미스트랄룽 복사)를 측정하는 장치

 

[소멸 검출]

• 양전자와 전자가 만나서 소멸(annihilation)할 때 발생하는 에너지를 관측하는 방법
• 주로 감마선 방출
• 의학에서 양전자 방출 단층촬영(PET) 스캔에서 활용됨.

 

[비행 시간 검출기(Time-of-Flight Detector)]

• 입자가 검출기에 도달하는 시간을 측정하여 입자의 속도와 에너지 이를 통해 입자의 질량을 추정하는 장치

Time-of-Flight Detector