量能器 (粒子物理)

在粒子物理中，量能器是一種測量粒子能量的實驗裝置。在粒子加速器中，大多數粒子最終進入量能器並放出粒子簇射，粒子的能量會在量能器釋放、被收集然後被測量。能以一種連續的材料將完整的粒子簇射包含在內的量能器，可以一次完整地完成能量測量，否則只能得到部分採樣。通常，多個量能器會被分隔安裝，以在測量粒子能量的同時獲取粒子的位置信息。縱深分隔放置的量能器可以通過觀測粒子簇射的形狀和能量變化來鑑別進入量能器的粒子種類。量能器的設計是現在粒子物理研究中的一個活躍領域。

量能器的類型

電磁量能器與強子量能器

電磁量能器是一種特別為測量那些主要參與電磁相互作用的粒子的能量而設計的，而強子量能器則是設計用於測量那些參與強相互作用的粒子的能量的另外一種量能器。量能器對兩種相互作用的響應能力可以寫為一個比值e/h。一個理想的量能器應該對兩種相互作用都有很好的響應，也就是這個比值應該趨於一

均質與採樣

採樣量能器中將使粒子發射簇射的材料和吸收粒子發射出來的能量的材料分開設置。通常這兩種材料會分層相間放置，就像三明治一樣。採樣量能器可以使用不同的材料來滿足實驗中不同的需求。例如說，多種材料的其中一種可以選擇密度很大的材料，這些材料與粒子的相互作用強，是很好的吸收體，即使這些材料不適合測量能量，也可以用另外一種材料的性能來補充。這種量能器的缺點是只能看到粒子簇射的一部分而不能完整地測量整個簇射，所以探測精度相對較低。

均質量能器是一種整體使用連續材料的量能器，這種量能器的能量測量精度較高，能提供很好的線性信號。 ^[1]

高能物理實驗中的量能器

大多數粒子物理學實驗都使用到某種類型的量能器。 在大多數實驗中，量能器與其他組件（例如一個中心探測器和一個μ子探測器）協同工作。 所有的探測器組件共同工作以實現重建物理過程的目的。

參見

• 熱量計 （用於該術語的其他用途）
• 全吸收光譜法 ，其主要測量設備為量能器

參考文獻

1. Particle Physics Booklet 2006 pg 272

外部連結

• 粒子探測器簡介的量能器部分
• 在Quantumdiaries.org上的簡析量能器 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）