徑跡的自動測量
正文
高能物理實驗中測量高能帶電粒子徑跡的一種手段。利用徑跡室（如氣泡室、火花室、流光室等）進行高能物理實驗時，先用兩個（或兩個以上）照相機把高能粒子相互作用在徑跡室中留下的事例徑跡拍攝下來，然後用半自動化或者自動化測量裝置對大量成對底片上感興趣的粒子徑跡進行測量。具體測量的量就是粒子徑跡上若干個點分別在成對底片上的(x，y)坐標。根據成對底片上相應徑跡各點的(x,y)坐標,可以計算出該徑跡在空間中的實際位置，從而確定它的飛行方向（空間角度）和曲率半徑（動量）。這個步驟稱之為粒子徑跡的重建。分析徑跡室底片的具體步驟是：①取大量的（例如幾十萬對底片），用相同高能粒子照射的徑跡室底片進行分析。②對所有底片逐對地進行掃描，選擇形狀類似於實驗感興趣的事例，記下選中事例的底片的號碼，並進行預先(規定精測範圍)的粗測，把號碼和粗測結果記錄在磁帶上。③把掃描過的底片放到自動測量儀上，利用以上的磁帶，通過電子計算機來控制自動卷片和自動測量（精測）。測量結果記錄在另一磁帶上。④利用電子計算機對全部測量結果進行數據處理，這些過程包括：徑跡對應點的空間坐標及事例徑跡的重建；徑跡的分析，即計算空間角度及曲率半徑、動量，程式中包括帶有磁場和能量損耗的校正；運動學分析，即整個事例各徑跡之間的各種運動學分析，如共振態質量分析等；事例分析，即確定最可能的事例解釋，估計出所要求的各種物理量等；實驗結果的分析、顯示，通過作出各種點圖及分布圖，以圖表形式列印或用點圖顯示儀顯示出來；數據的存儲，即把原始測量數據及處理結果存儲在磁帶上，以備查用。
從以上過程看到，由於對大量徑跡室底片進行分析的工作量非常之大，所以徑跡的自動測量必須有快速電子計算機與之配合。在利用徑跡室的高能實驗工作中，這二者都是必不可少的工具。徑跡自動測量的質量好壞，速度的快慢，直接影響到徑跡室的利用效率。
徑跡室底片的掃描測量投影儀和自動測量儀已經有許多種。掃描投影儀大致有兩種類型：①測量時底片架不動，描準點移動。測量精度大約為30～50μm。②底片架移動，掃描點不動，測量精度大約為10～20μm。自動測量儀較典型的有螺旋線掃描讀數器，精度為5μm;飛行光點數字記錄測量儀（FSD或HPD），精度為數微米；飛行線條數字記錄測量儀（FID）,精度更高，速度更快。以上儀器都是利用光學方法產生掃描點(線)的，然而這樣的光點是不能任意控制的。隨著陰極射線管（CRT）光點發生器的出現,實現了可以用電子計算機任意控制CRT產生的光點。因此帶有 CRT的自動測量儀就有更多的優點。這類自動測量儀典型的有PEPR（慢掃描精密測量和快掃描尋找事例，精度分別為2μm和20μm）及POLLY（自動掃描，尋找事例，並對事例進行精密測量）等類型。
隨著處理徑跡室底片技術的發展,目前已能做到,利用電子計算機控制，使自動測量裝置進行作用事例的掃描測量，直到計算、分析、得出最終的實驗數據等整個處理過程連成一條線。達到了快速和精確處理徑跡室底片的目的。
