遷移放射線検出器

遷移放射検出器（TRD）は、層状物質における遷移放射のローレンツ因子（）依存閾値を用いた粒子検出器である。TRDは、屈折率の異なる多数の物質層から構成される。物質間の各界面では、遷移放射の確率は相対論的ガンマ因子の増加に伴って増加する。したがって、ガンマ因子の大きい粒子は多くの光子を放出し、ガンマ因子の小さい粒子は少ない光子を放出する。^{[ 1 ]}これにより、与えられたエネルギーにおいて、軽い粒子（ガンマ因子が高く、したがって放射する）と重い粒子（ガンマ因子が低く、放射がはるかに少ない）を区別することができる。^{[ 2 ]}${\displaystyle \gamma}$ ${\displaystyle \gamma}$ ${\displaystyle \gamma}$ ${\displaystyle \gamma}$ ${\displaystyle \gamma}$

粒子が空気または気体中に置かれた多数の薄い物質層を通過する様子が観測されます。放射されたX線光子は光電効果によってエネルギーを付与し、その信号は電離として検出されます。通常、放射体には原子番号 の低い物質（ 、 ）が好まれます。 ^{[ 1 ]}一方、光子の場合は、光電効果の断面積を大きくするために原子番号の高い物質が用いられます（例：）。^{[ 2 ]}${\displaystyle Z}$ ${\displaystyle 李}$ ${\displaystyle べ}$ ${\displaystyle Z}$ ${\displaystyle Xe}$

TRDは、大型ハドロン衝突型加速器（LHC ）のZEUS、HERA、ALICE、ATLAS実験、そして宇宙線検出実験で使用されています。ATLAS TRDはTRT（遷移放射線追跡装置）と呼ばれ、同時に粒子の軌道を測定する追跡装置としても機能します。^{[ 2 ]} ALICE TRDは、大型のTPC（時間投影チャンバー）およびTOF（飛行時間型）カウンターと連携して動作し、イオン衝突における粒子識別を行います。

参考文献

1. グルペン、クラウス; シュワルツ、ボリス (2023-07-27).粒子検出器. ケンブリッジ大学出版局. pp.  146– 150. ISBN 978-1-009-40149-4。
2. コラノスキー、ヘルマン、ワーメス、ノーバート (2020). 「第12章 遷移放射線検出器」.粒子検出器：基礎と応用. オックスフォード大学出版局. pp.  479– 499. ISBN 978-0-19-885836-2。