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KIP - Tieftemperatur-Teilchendetektoren - Kalorimeter
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Kalorimeter Das Funktionsprinzip eines Kalorimeters basiert auf der Erkenntnis von Mayer und Joule, das Wärme eine Form von Energie ist. Ein Energieeintrag E wird durch die resultierende Temperaturerhöhung δT = E/C bestimmt, wobei C fuer die Wärmekapazität des Kalorimeters steht (Abb. 1). Die Nutzung von Kalorimetern zur Teilchendetektion hat eine lange Tradition in der Physik. Bereits 1903 haben Curie und Laborde radioaktive Strahlung mit kalorimetrischen Methoden nachgewiesen. Die Idee Kalorimeter zur Detektion von Teilchen abzukühlen, um ihre Empfindlichkeit zu steigern, findet sich erstmals 1935 in einer Publikation von Simon. Der Vorteil des Abkühlens liegt in einer Erhöhung der Signalamplitude, aufgrund der abnehmenden Wärmekapazität und einer gleichzeitigen Reduktion des Rauschens, das von thermodynamischen Fluktuationen verursacht wird. Für lange Zeit wurde die Idee von Simon wenig beachtet, bis vor etwa 20 Jahren konkrete Anwedungen den Einsatz von Tieftemperaturkalorimetern favorisierten. Seit dieser Zeit sind eine Vielzahl von Konzepten für Tieftemperaturdetektoren erarbeitet und realisiert worden. Einige wichtige Vertreter werden unter den folgenden Punkten kurz beschrieben. |
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Halbleiter Thermistoren
Supraleitende Übergangskalorimeter Magnetische Kalorimeter |
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