Что такое детектор вето?

2023-02-24 11:30:00

Предлагаем разобраться, что такое детектор вето, который является составной частью Дрезденского детектора для измерения радиоактивности.

Согласно Английской энциклопедии, детектор вето используется для устранения возможных ложных сигналов в эксперименте. Когда ложный сигнал имеет заметную функцию, может быть создан детектор вето, чтобы найти эту функцию. Таким образом, когда детектор вето регистрирует сигнал, данные, связанные с этим сигналом, могут быть помечены и удалены из последующего анализа. Приведем примеры использования детекторов вето в современных экспериментальных установках.

Например, детектор KamLAND расположен в шахте Камиока (Kamioka) в Японии. Он состоит из внешнего и внутреннего детекторов. Внешний детектор - водяной черенковский детектор, который служит вето-детектором для космических мюонов. Внутренний детектор представляет из себя металлическую сферу с фотоумножителями, равномерно расположенными на ее площади. Внутри металлической сферы подвешена емкость из прозрачного пластика, заполненная жидким сцинтиллятором, которая одновременно служит протонной мишенью для антинейтрино. Между металлической сферой и пластиковой емкостью для защиты от внешней радиации залито масло. Сигналы от фотоумножителей поступают в компьютер для их последующего анализа. Вето-детектор призван фиксировать и исключать из рассмотрения фоновые явления – космические мюоны и частицы, которые родились в окружающей породе. Оба детектора состоят из множества фотоумножителей, которые должны фиксировать черенковское излучение в воде от воздействия частиц, вызванных пролетом нейтрино. Во внутреннем детекторе стоят большие фотоумножители, во внешнем – маленькие.

Эксперимент FASER (ForwArd Search ExpeRiment), проводимый в ЦЕРН на Большом адронном коллайдере, предназначен для поиска новых легких и слабо связанных элементарных частиц, а также для изучения взаимодействия высокоэнергетических нейтрино. На передней части FASER расположен детектор Faserν Neutrino. Он состоит из многих слоев эмульсионных пленок, чередующихся с вольфрамовыми пластинами в качестве целевого материала для нейтринного взаимодействия. За Faserν и у входа в основной детектор находится детектор вето для заряженных частиц, состоящий из пластиковых сцинтилляторов.

Также предлагаем ознакомиться с двумя статьями в открытом доступе, посвященным детекторам вето:

Design studies for the NeuLAND VETO detector. C. A. Douma et al. 2018 J. Phys.: Conf. Ser. 1024 012027. DOI: 10.1088/1742-6596/1024/1/012027.

A charged particle veto detector for kaonic deuterium measurements at DAΦNE. M Tüchler et al. 2018 J. Phys.: Conf. Ser. 1138 012012 DOI: 10.1088/1742-6596/1138/1/012012.