測定器の概要

素粒子物理学実験で使われている 測定器 について簡単に解説します。

まず 素粒子を測定する とは、 実際にどういうことをしているのかを説明します。 残念ながら、素粒子は、トンボのように虫取り網で捕まえて、 それを手にとってじっくり観察することはできません。 捕まえることができないので、代わりに、 通りすぎると痕跡が残るようなトラップをしかけておきます。 このトラップが 測定器(検出器) です。

この測定器が反応した箇所を繋げば 素粒子が通った道 が分かります。 また、異なる性能(たとえば、通り過ぎた時刻を記録する機能)を持つ測定器を 置いておけば、より詳細に素粒子の行動を知ることができます。

つまり 素粒子の測定 は、 素粒子が通った道詳細に記録すること からはじまります。 このため一般的に 大型測定器 は、 このような それぞれ特色を持った測定器 で構成されています。

もし、何でも測定できる理想的な測定器があって、 それを無数に並べることができたら、理想的な大型測定器になります。 しかし、現実には技術的・空間的・金銭的制約が伴うため、 限られた特色を持つ測定器を効率よく並べる必要があります。 このような制約から必然的に大型測定器は世界共通で 「 玉ねぎ型の構造(onion-like) 」になります