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 を 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