強子量能器
正文
強子-內部結構模型圖強子級聯簇射 在媒質中，高能強子主要同媒質中的原子核發生強相互作用，包括彈性作用和非彈性作用，後者以強子的多重產生為主要方式。高能強子平均經過一個吸收長度λo（見相互作用長度）就發生一次多重產生。作用中，入射強子把相當一部分能量用於產生次級強子(以 π介子為主)，其餘的能量被所謂"帶頭"粒子帶走。"帶頭"粒子和具有足夠高能量的次級強子還可以重複上述過程。在入射強子的最初幾個吸收長度中,次級強子的數目迅速增加，而它們的平均能量相應地減小，一次作用產生的次級強子的平均數目逐步減少。在媒質的某一深度，次級粒子數目將達到極大值，爾後逐步損失能量而被吸收。強子在媒質中的這種增殖和衰減過程就是強子級聯簇射。它同電磁級聯簇射的主要區別在於：①強子級聯簇射是一個強作用過程，包括原子核的激發和核子的分離，入射強子的部分動能用於克服原子核中核子的結合能，探測器不能探測出這部分能量；②次級粒子的成分複雜，除大量的 π介子外，還有其他介子和核子，中性的π0 介子衰變成光子(π0 →2γ),而高能光子引起電磁級聯簇射，它構成強子簇射中的電磁分量；③處於激發態的原子核蒸發出的中子、介子衰變產生的中微子和μ子將逃逸出或部分逃逸出探測裝置。
儀器結構方式 強子量能器與取樣型電子光子簇射計數器相似，只是取樣的媒質材料和取樣厚度的選擇不同。強子取樣量能器通常選用核吸收長度小而輻射長度適中的材料（常用鐵，λo＝17.1cm）為簇射媒質，並選擇適當的取樣厚度，使它們不僅對次級強子的取樣合理，而且還滿足對次級粒子中電磁分量的取樣要求。
強子量能器設計尺寸取決於吸收全部（約95％）簇射次級粒子所需的媒質的線度，它的深度 L(λo)≈lnEo，Eo為入射強子的能量，以吉電子伏為單位。強子量能器的尺寸通常比電子光子簇射計數器的大。
強子級聯簇射中有許多隨機過程，存在著各種統計漲落因素，如第一次多重產生發生的位置、次級強子中π0 所占的比例等的漲落。這些因素直接決定了量能器的能量解析度和空間解析度。強子級聯簇射過程中的統計漲落比電磁級聯簇射過程的大得多，所以強子量能器的能量解析度和空間解析度等性能一般比電子光子簇射計數器的差，但是能量解析度隨入射強子能量的增加而改善（σe/Eo∝1/E½ ，σe為測量能量的標準偏差）。
強子量能器