Utilizando un detector de Anillos de Imágenes Cherenkov (RICH)

Question

No tengo claro cómo los detectores RICH (Ring Imaging Cherenkov) identifican partículas, por mucho que haya intentado investigar al respecto. Así que miden el ángulo en el que se emite la luz de Cherenkov, que está relacionado con el índice de refracción del material, la velocidad de la luz y la velocidad de la partícula. ¿Cómo se puede utilizar eso para la identificación de partículas? ¿Y por qué estos detectores son particularmente buenos para diferenciar entre piones y kaones?

Me doy cuenta de que esto parece una pregunta que debería resolverse fácilmente buscando en Google, ¡pero no tengo suerte allí!

Answer 1

Un RICH solo no identifica una partícula. Lo único que mide es la velocidad.

Pero al combinar esa información con el momento (de un espectrómetro) o la energía (de un calorímetro) a menudo se puede deducir la especie o al menos limitarla a algún rango de posibilidades.

En cuanto a por qué se utilizan para separar piones y kaones (asumo que tienes en mente un sistema de detección particular para esto, probablemente algo en el LHC), estas partículas son ambos hadrones ligeros (relativamente) de larga vida. Son difíciles de distinguir de manera confiable entre sí basándose en los productos de descomposición o parámetros de duchas en un calorímetro, pero sus masas son lo suficientemente diferentes como para que a menudo haya una diferencia mensurable de velocidad en momentos interesantes.

En otros contextos puede ser más difícil distinguir piones de electrones y los dispositivos de Cerenkov también pueden ajustarse para eso.