Физические принципы детектирования элементарных частиц

Калориметры

Калориметры измеряют энергию элементарных частиц. Для этого на пути частиц ставят толстый слой плотного вещества (обычно тяжелого металла — свинца, железа, латуни). Частица в нём сталкивается с электронами или ядрами атомов и порождает в результате поток вторичных частиц — ливень. Энергия исходной частицы распределяется между всеми частицами ливня, так что энергия каждой отдельной частицы в этом ливне становится небольшой. В результате ливень застревает в толще вещества, его частицы поглощаются и аннигилируют, и некоторая, вполне определенная, доля энергии выделяется в виде света. Эта вспышка света собирается на торцах калориметра фотоумножителями, которые превращают ее в электрический импульс. Кроме того, энергию ливня можно измерить, собирая ионизацию чувствительными пластинками.

Электроны и фотоны, проходя через вещество, сталкиваются в основном с электронными оболочками атомов и порождают электромагнитный ливень — поток из большого числа электронов, позитронов и фотонов. Такие ливни быстро развиваются на небольшой глубине и обычно поглощаются в слое вещества толщиной несколько десятков сантиметров. Высокоэнергетические адроны (протоны, нейтроны, пи-мезоны и К-мезоны) теряют энергию преимущественно за счет столкновений с ядрами. При этом порождается адронный ливень, который проникает гораздо глубже в толщу вещества, чем электромагнитный, и к тому же он более широкий. Поэтому для того, чтобы полностью поглотить адронный ливень от частицы очень высокой энергии, требуется один-два метра вещества.

Различие характеристик электромагнитный и адронных ливней максимально используется в современных детекторах. Калориметры часто делают двухслойными: внутри расположены электромагнитные калориметры, в которых поглощаются преимущественно электромагнитные ливни, а снаружи — адронные калориметры, до которых «достают» только адронные ливни. Таким образом, калориметры не только измеряют энергию, но и определяют «тип энергии» — является ли она электромагнитного или адронного происхождения

Это очень важно для правильного понимания произошедшего в центре детектора столкновения протонов

Для регистрации ливня оптическим способом вещество калориметра должно обладать сцинтилляционными свойствами. В сцинтилляторе фотоны одной длины волны поглощаются очень эффективно, приводя к возбуждению молекул вещества, и это возбуждение снимается за счет испускания фотонов более низкой энергии. Для излученных фотонов сцинтиллятор уже прозрачен, и поэтому они могут долететь до края калориметрической ячейки. В калориметрах используются стандартные, давно изученные сцинтилляторы, для которых хорошо известно, какая часть от энергии исходной частицы превращается в оптическую вспышку.

Для эффективного поглощения ливней требуется использовать как можно более плотное вещество. Имеется два способа, как совместить это требование с требованиями к сцинтилляторам. Во-первых, можно выбрать очень тяжелые сцинтилляторы и заполнить ими калориметр. Во-вторых, можно сделать «слойку» из чередующихся пластин тяжелого вещества и легкого сцинтиллятора. Имеются и более экзотические варианты устройства калориметров, например «спагетти»-калориметры, в которых в матрицу из массивного поглотителя внедрено множество тонких кварцевых оптоволокон. Ливень, развиваясь вдоль такого калориметра, создает в кварце черенковский свет, который выводится по оптоволокнам на торец калориметра.

Точность восстановления энергии частицы в калориметре улучшается с ростом энергии. Для частиц с энергиями в сотни ГэВ погрешность составляет порядка процента для электромагнитных калориметров и несколько процентов — для адронных.

Детекторы Roman Pots

Существует особый тип полупроводниковых пиксельных детекторов, которые работают прямо внутри вакуумной трубы, в непосредственной близости к пучку. Впервые их предложила в 1970-е годы исследовательская группа из Рима, и за ними с тех пор закрепилось название Roman Pots («римские горшочки»).

Детекторы Roman Pots были разработаны для детектирования частиц, отклонившихся в процессе столкновения на очень малые углы. Обычные детекторы, располагающиеся снаружи вакуумной трубы, здесь непригодны просто потому, что частица, испущенная под очень малым углом, может многие километры лететь внутри вакуумной трубы, поворачивая вместе с основным пучком и не выходя наружу. Для того чтобы зарегистрировать такие частицы, приходится ставить маленькие детекторы внутри вакуумной трубы поперек оси пучка, но не задевая при этом сам пучок.

Для этого на определенном участке ускорительного кольца, обычно на расстоянии сотни метров от места столкновения встречных пучков, вставляется специальный участок вакуумной трубы с поперечными «рукавами». В них на подвижных платформах размещены небольшие, размером несколько сантиметров, пиксельные детекторы. Когда пучок только впрыснут, он еще нестабилен и имеет большие поперечные колебания. Детекторы в это время прячутся внутри рукавов для того, чтобы избежать повреждений при прямом попадании пучка. После того как пучок стабилизируется, платформы выдвигаются из своих рукавов и пододвигают чувствительные матрицы детекторов Roman Pots в непосредственную близость к пучку, на расстояние 1-2 миллиметра. В конце очередного цикла ускорителя, перед сбросом старого пучка и инжекцией нового, детекторы вновь втягиваются в свои рукава и ждут очередного сеанса работы.

Пиксельные детекторы, используемые в Roman Pots, отличаются от обычных вершинных детекторов тем, что в них максимизирована доля поверхности пластины, занятая чувствительными элементами. В частности, на той кромке пластины, которая ближе всего подносится к пучку, практически отсутствует нечувствительная «мертвая» зона (“edgeless”-технология).

Один из экспериментов на Большом адронном коллайдере, TOTEM, как раз будет использовать несколько таких детекторов. Еще несколько подобных проектов находятся в разработке. Вершинный детектор эксперимента LHCb тоже несет в себе некоторые элементы этой технологии.

Подробнее про эти детекторы можно прочитать в статье Roman pots for the LHC из журнала CERN Courier или в технической документации эксперимента TOTEM.

Радиодиапазон

Детектор радиоприёмного устройства, или демодулятор, восстанавливает информацию из радиосигнала, заложенную в него модулятором. Например, приём радио- или телепередач возможен за счёт демодуляции высокочастотного сигнала, поступившего на антенну устройства.

Демодулятор, в случае амплитудной модуляции (АМ), в простейшем случае может быть диодом или другим элементом.

При частотной модуляции (ЧМ) применяется специальный каскад.

Важной функцией демодулятора цифрового сигнала является восстановление тактовой частоты передаваемого потока символов.

Демодуляторы, способные принимать сигналы, модулированные любыми способами (включая сложные сигналы типа КАМ256 или OFDM, применяющиеся при радиопередаче цифровой информации), называются векторными.

В простейшем случае детектор амплитудно-модулированного сигнала устроен аналогично выпрямителю. Принцип работы основан на предположении, что частота несущей значительно выше частоты модулирующего сигнала, а коэффициент модуляции меньше единицы. В этом случае сигнал на входе устройства выпрямляется и фильтруется с помощью ФНЧ с частотой среза большей, чем максимальная частота модулирующего сигнала.

Простейший диодный АМ детектор

Демодулятор амплитудно-модулированного высокочастотного сигнала в простейшем случае представляет собой однополупериодный выпрямитель на одном диоде с выходным фильтром из конденсатора и резистора. Соотношение номиналов резистора и конденсатора выбирается так, чтобы оптимально сглаживать полупериоды несущей высокой частоты. При превышении амплитуды полупериодов несущей выше напряжения на конденсаторе диод открывается, и конденсатор заряжается; при уменьшении амплитуды полупериодов несущей ниже напряжения на конденсаторе диод закрывается, и конденсатор разряжается; тем самым огибающая восстанавливает модулирующий (низкочастотный) сигнал.

При демодуляции сигнала звуковых частот (20‑20 000 Гц) как правило, применяется кремниевый или германиевый диод и конденсатор ёмкостью порядка 10‑47 нФ.

Рассмотренная схема диодного АМ детектора получила название детектор с открытым входом. Вход назван открытым потому, что постоянная составляющая амплитудно-модулированного высокочастотного сигнала (при её наличии) беспрепятственно проходит на нагрузку детектора.

Если же поменять местами диод и конденсатор, получится детектор с закрытым входом или параллельный детектор, не пропускающий постоянную составляющую на нагрузку. По такой схеме строятся детекторные головки (ВЧ-пробники) для измерения переменного напряжения радиочастотного диапазона с помощью вольтметра постоянного тока.

Синхронное детектирование

Синхронное детектирование в принципе можно осуществить, используя обычный амплитудный детектор, но лучше применять фазовый детектор, описанный в предыдущем параграфе, или одну из его модификаций, так как в отсутствие сигнала на входе напряжение на выходе фазового детектора также отсутствует.
 

Синхронное детектирование описано во многих статьях, опубликованных в различных журналах; однако отдельной книги, рассматривающей синхронное детектирование, его использование в измерительной технике и автоматике, нет. В книге сделана попытка хотя бы частично восполнить этот пробел.
 

Синхронное детектирование обладает большой помехоустойчивостью благодаря операции усреднения в противоположность способам с разделением пробных воздействий во времени, где осуществляется дифференцирование выходного сигнала объекта.
 

Обычно синхронное детектирование осуществляется при помощи линейной электрической цепи, параметры или состояние которой изменяются вспомогательным опорным сигналом у ( t) периодически во времени, образуя синхронный с ним вектор коммутации. Часто вектор коммутации пропорционален опорному сигналу, а иногда и равен ему. В отличие от линейных или квадратичных детекторов , использующих выпрямительные свойства несимметричных нелинейных элементов, проводимость которых зависит от знака и величины входного измеряемого сигнала, параметры цепи с СД не зависят от входного измеряемого сигнала; параметры цепи с СД изменяются синхронно с опорным сигналом, образуя периодический вектор коммутации, независимый от измеряемого сигнала.
 

Синхронным детектированием называется амплитудное детектирование высокочастотных ( или низкочастотных) колебаний при одновременной подаче на детектор сигнала и опорного напряжения, совпадающего по частоте и фазе с колебанием детектируемого сигнала.
 

Недостатком синхронного детектирования является необходимость создания синхронного и синфазного опорного напряжения.
 

Для синхронного детектирования используются пентоды типа 6Ж2П и 6ЖЮП, имеющие достаточную крутизну по третьей сетке.
 

Способ синхронного детектирования использует разделение пробных воздействий по частоте.
 

Для синхронного детектирования не менее характерна значительная зависимость тока / д от угла сдвига фазы я ]: между вариацией проводимости и сигналом. При ij; 0 ( рис. 10.15, а) величина проводимости S больше в положительный полупериод напряжения сигнала ис, чем в отрицательный. Следовательно, когда г ] з 0, постоянная составляющая тока детектора положительна и, заметим, максимальна.
 

Последовательность синхронного детектирования при двойном синхронном детектировании была принята такой же, как и при двойном линейном детектировании.
 

Сущность синхронного детектирования состоит в умножении выходной величины на поисковые колебания и выявлении составляющей, пропорциональной амплитуде поисковых колебаний.
 

Процесс синхронного детектирования в М — ДМ усилителях может быть представлен как процесс умножения выходного сигнала усилителя переменного тока на прямоугольную волну, совпадающую по частоте и фазе ( с точностью до я) с сигналом на выходе усилителя. Демодуляция в фазе ( синфазная) не дает дополнительной инверсии сигнала, в то время как противофазная модуляция приводит к появлению дополнительной инверсии.
 

При синхронном детектировании выделение сигнала из помехи производится в основном после детектора. Выделяются постоянное напряжение или посылки постоянного тока, имеющие большую длительность, либо переменное напряжение с частотой модулирующего сигнала. В любом и-з этих случаев на выходе детектора помещается узкополосный фильтр, или, что то же самое, производится длительное накопление сигнала после детектирования.
 

Когерентное детектирование оптических сигналов

Ключ к решению этой проблемы — измерение не абсолютной фазы, а фазы по отношению к известному опорному сигналу. Базовая схема такого детектора, называемого когерентным, показана на рис. 3. Смешение полезного сигнала S с опорным сигналом R позволяет измерять разность фаз. На диаграммах показан сигнал с модуляцией QPSK, смешанный с разными опорными сигналами. «Идеальный» монохроматический лазер, создающий опорный сигнал R, часто называют «гетеродином» по аналогии с радиоэлектроникой.

Рис. 3. Смешение полезного сигнала S с опорным сигналом R

Конечно, технология когерентного детектирования не нова, она использовалась в сфере радиовещания десятилетия назад. Благодаря ей приемник можно было настроить на прием определенной радиостанции, распознав ее среди сотен различных сигналов, передаваемых по радиоволнам. Но идея использовать когерентное детектирование для практического применения в сфере оптической передачи данных была реализована сравнительно недавно.

Притом что нет «стандартного» определения когерентного детектирования в сетях, например, DWDM, существуют определенные рыночные ожидания относительно номинальных признаков, характерных для развертывания решения с применением когерентных технологий: амплитудная/фазовая модуляция высокого порядка, поляризационное мультиплексирование, когерентное детектирование посредством лазера гетеродина в приемнике, высокоскоростные аналогово-цифровые преобразователи и сложные цифровые сигнальные процессоры в приемнике. Кроме наличия перечисленных ключевых признаков, когерентные технологии демонстрируют потенциал дальнейшего развития, поэтому в следующих поколениях этой технологии мы, возможно, увидим функции активного формирования сигнала в передатчике (с использованием аналого-цифрового преобразователя) и компенсацию нелинейных эффектов в оптоволокне.

Итак, полезный сигнал S и опорный сигнал R подаются на оптический сумматор и детектируются фотодиодом. В результате ток IPhoto будет пропорционален произведению суммы двух сигналов R+S и комплексно-сопряженной с ней величины R+S*.

Уравнение на рис. 3 показывает, что результат содержит разность фаз ΔΦ= ΦS-ΦR и разность частот Δω =ωS-ωR. Из значения ΔΦ мы можем получить зависимость ΦS от времени. Опорная частота ωR выбирается близкой к частоте ωS, в результате Δω теперь получается достаточно малой для электронной обработки. Фазозависимый член формулы называется гетеродинной составляющей или биением, поскольку получается в результате наложения или «биения» двух сигналов с близкими круговыми частотами.

Также в формуле имеется член, содержащий квадрат амплитуды, который не оказывает влияния на результат, если модулируется только фаза, а амплитуда остается неизменной, что и происходит в модуляции QPSK. Как показано на рис. 3, смешение полезного сигнала S с опорным сигналом R позволяет измерять разность фаз. На диаграммах показан сигнал с QPSK, смешанный с разными опорными сигналами. Подавить все другие фазонезависимые составляющие возможно с помощью балансного приемника. В этом случае детектируемый сигнал S и опорный сигнал R суммируются в одной ветви и вычитаются в другой ветви оптического сумматора 2×2 (в качестве которого может использоваться сумматор волоконно-оптической или атмосферной оптической линии). Каждый из результирующих сигналов детектируется своим фотодиодом. В результате получается разность между двумя фототоками.

Модуляция

Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной. Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор, например генератор на транзисторе. Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют, или как говорят, модулируют, с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты. Можно, например, изменять со звуковой частотой амплитуду высокочастотных колебаний. Этот способ называют амплитудной модуляцией. Без модуляции мы в лучшем случае можем контролировать, работает станция или молчит. Без модуляции нет ни телеграфной, ни телефонной, ни телевизионной передачи. Амплитудная модуляция высокочастотных колебаний достигается специальным воздействием на генератор незатухающих колебаний.

В частности, модуляцию можно осуществить, изменяя на колебательном контуре напряжение, создаваемое источником. Чем больше напряжение на контуре генератора, тем больше энергии поступает за период от источника в контур. Это приводит к увеличению амплитуды колебаний в контуре. При уменьшении напряжения энергия, поступающая в контур, также уменьшается. Поэтому уменьшается и амплитуда колебаний в контуре. В самом простом устройстве для осуществления амплитудной модуляции включают последовательно с источником постоянного напряжения дополнительный источник переменного напряжения низкой частоты.

Этим источником может быть, например, вторичная обмотка трансформатора, если по его первичной обмотке протекает ток звуковой частоты. В результате амплитуда колебаний в колебательном контуре генератора будет изменяться в такт с изменениями напряжения на транзисторе. Это и означает, что высокочастотные колебания модулируются по амплитуде низкочастотным сигналом. Кроме амплитудной модуляции, в некоторых случаях применяют частотную модуляцию — изменение частоты колебаний в соответствии с управляющим сигналом. Ее преимуществом является большая устойчивость по отношению к помехам.

Детектирование оптических сигналов с амплитудной модуляцией

В отличие от предыдущего поколения высокоскоростных оптических сетей, когда использование амплитудной манипуляции для модуляции амплитуды оптической несущей на высоких скоростях передачи данных было достаточно, современные оптические каналы связи, следуя за индустрией беспроводной связи, переходят к использованию форматов модуляции более высокого порядка (рис. 1).

Рис. 1. Развитие пропускной способности волоконно-оптических систем связи

Сложные форматы модуляции выходят за рамки амплитудной манипуляции посредством кодирования информационных символов как по амплитуде, так и по фазе. В системах с амплитудной модуляцией (OOK — on/off keying) мы можем детектировать сигнал с помощью фотодиода, который преобразует оптическую мощность в электрический ток Iphoto. Возникающий в фотодиоде фототок Iphoto прямо пропорционален произведению величины оптического сигнала S на комплексно-сопряженное с ним значение S*.

Рис. 2. Непосредственное детектирование: фототок Iphoto содержит информацию только об амплитуде оптического сигнала

Из уравнения на рис. 2 следует, что результат содержит только амплитуду As. Ток Iphoto не несет никакой информации о круговой частоте ws и фазе Φs. Таким образом, показанный сигнал с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) во временной области нельзя однозначно сопоставить с диаграммой IQ. Можно лишь сказать, что нижняя, пересекающая нуль кривая, представляет диагональные переходы между четырьмя точками созвездия, а средняя кривая – внешние переходы. Плоский сигнал соответствует случаям, когда фаза не меняется, то есть когда за символом следует такой же символ.

Для однозначного определения переходов между символами нужно использовать более сложные методы, обеспечивающие полное детектирование всех электрических характеристик сигнала, включая информацию о фазе. Дополнительно усложняет проблему тот факт, что в современных оптических коммуникационных системах используются длины волн, близкие к инфракрасному диапазону, например, 1550 нм, что соответствует частоте около 200 ТГц. Таким образом, скорость изменения электрического поля во времени и пространстве на несколько порядков выше скорости работы имеющихся электронных устройств, работающих в мега- и гигагерцовом диапазоне.

Настройка

После визуальной проверки собранного устройства в схему детектора подают напряжение питания +6 В. Ток потребления должен составлять около 10 мА. При установке переключателя SA3 “Детектор” в положение 2 на НЧ-выходе должен прослушиваться уровень собственных шумов.

Затем, настроив приемник на частоту сильной вещательной станции (работающей в диапазоне AM), устанавливают переключатели SA2 и SA3 в положение 1. При этом НЧ-сигнап на выходе устройства может иметь очень небольшой уровень. Вращая сердечник катушки L1, добиваются максимальной громкости аудиосигнала. Увеличение уровня аудиосигнала свидетельствует о нормальной работе опорного генератора.

Если имеется возможность, следует замерить уровень сигнала опорного генератора с помощью осциллографа. Для этого щуп осциллографа подключают параллельно катушке L1.

Амплитуда сигнала должна составлять около 600 мВ. В случае необходимости ее можно корректировать подбором сопротивления резистора R2. Настройте как можно точнее приемник на любой сильный сигнал несущей частоты (не-модулированный), например сигнал радиомаяка.

Вращая движок резистора R16 — Настройка ОГ добиваются напряжения на нем 2 В, при этом переключатель SA1 должен находиться в положении 2 (величина расстройки ±0 кГц).

Следует отметить это положение движка резистора R16, так как от него будет отсчитываться значение расстройки выше или ниже принимаемой частоты.

Затем, используя диэлектрическую отвертку, подстраивают сердечник катушки L1 до получения нулевых биений на НЧ-выходе (переключатель SA2 должен находиться в положении 1).

При установке переключателя SA2 в положение 2 должен произойти захват несущей частоты петлей ФАПЧ. В случае необходимости добиваются максимального подавления несущей частоты с помощью резистора R12.

Далее следует снова установить переключатель SA2 в положение 1; при этом частота опорного генератора должна совпадать с частотой поступающего на вход детектора сигнал (на НЧ-выходе должен “присутствовать” сигнал нулевых биений). На этом предварительная настройка детектора завершена.

Для проведения дальнейшей наладки детектора переключатель SA2 устанавливают в положение 2. После захвата петлей ФАПЧ несущей частоты, добиваются вращением движка резистора R12 минимума низкочастотного шипения на выходе детектора. (В случае отсутствия сильного немодулированного сигнала (несущей) в радиоэфире можно использовать любой генератор с высокой стабильностью частоты, например PLL-синтезатор, выдающий сигнал на частоте настройки приемника.

Другой, менее желательной альтернативой является использование АМ-сигнала с частотой модуляции 1 кГц. В этом случае подстройкой R12 добиваются на НЧ-выходе детектора сигнала с частотой 1 кГц). С завершением данного этапа настройки устройства фаза сигнала опорного генератора составляет 07180°. При этом фазовый шум детектора минимален. На этом настройка синхронного детектора завершена.

Для проверки работы синхронного детектора сделайте следующее:

• установите движок резистора R16 Настройка ОГ в центральное положение (отмеченное при настройке);
• переключатель SA2 Режим ОГ установите в положение 1, a SA1 в любое из трех положений (по желанию);
• настройте приемник на АМ-станцию по нулевым биениям несущей частоты (как можно точнее);
• подстройкой резистора R16 добейтесь нулевых биений на НЧ-выходе устройства;
• переключатель SA2 переведите в положение 2, при котором происходит захват несущей частоты системой ФАПЧ.

Изменяя положение переключателя SA3 “Детектор”, можно оценить работу синхронного детектора по сравнению с детектором огибающей. Особенно заметна разница в приеме сигналов радиостанций при неблагоприятных условиях. Синхронный прием может давать значительный прирост силы сигнала на НЧ-выходе по сравнению с вариантом использования детектора огибающей.

Должным образом настроенный синхронный детектор имеет суммарный коэффициент нелинейных искажений менее 1 %. Справедливости ради следует отметить, что квазисинхронный детектор обеспечивает аналогичные показатели в работе, однако только при подаче на его вход сигнала без значительных колебаний его уровня.

Проведенные измерения также показали важность тщательной настройки фазовращателя с помощью R12: при неточной настройке фазовращателя в выходном НЧ-сигнале возрастает уровень интермодуляционных составляющих низших порядков на 3…12 дБ, а также чувствительность детектора к фазовому шуму

Вершинный детектор

Вершинный (микровершинный, пиксельный) детектор — это многослойный полупроводниковый детектор, состоящий из отдельных тонких пластинок с нанесенной прямо на них электроникой. Это самый внутренний слой детекторов: начинается он обычно сразу за пределами вакуумной трубы (иногда первый слой монтируется прямо на внешней стенке вакуумной трубы) и занимает в радиальном направлении первые несколько сантиметров. В качестве полупроводникового материала обычно выбирается кремний из-за его высокой радиационной стойкости (внутренние слои детектора подвержены огромным дозам жесткой радиации).

По сути, вершинный детектор работает так же, как матрица цифрового фотоаппарата. Когда заряженная частица пролетает сквозь эту пластинку, она оставляет в ней след — облачко ионизации размером в несколько десятков микрон. Эта ионизация считывается электронным элементом непосредственно под пикселем. Узнав координаты точек пересечения частицы с несколькими идущими подряд пластинками пиксельного детектора, можно восстановить трехмерные траектории частиц и проследить их назад, внутрь трубы. Через пересечение таких восстановленных траекторий в какой-то точке в пространстве восстанавливается вершина — та точка, в которой эти частицы родились.

Иногда оказывается, что таких вершин несколько, причем одна из них обычно лежит прямо на оси столкновения встречных пучков (первичная вершина), а вторая — поодаль. Это обычно означает, что в первичной вершине столкнулись протоны и сразу породили несколько частиц, но некоторые из них успели пролететь какую-то дистанцию, прежде чем распасться на дочерние частицы.

В современных детекторах точность восстановления вершины достигает 10 микрон. Это позволяет надежно регистрировать случаи, когда вторичные вершины отстоят от оси столкновений на 100 микрон. Как раз на такие дистанции отлетают разнообразные метастабильные адроны, имеющие в своем составе c- или b-кварк (так называемые «очарованные» и «прелестные» адроны). Поэтому вершинный детектор является важнейшим инструментом детектора LHCb, главной задачей которого как раз будет изучение этих адронов.

По похожему принципу работают и полупроводниковые микрополосковые детекторы, в которых вместо маленьких пикселей используются тончайшие, но довольно длинные полоски чувствительного материала. В них ионизация не оседает тут же, а смещается вдоль полоски и считывается на ее конце. Полоски конструируются с таким расчетом, чтобы скорость смещения облачка заряда по ней была постоянной и чтобы оно не расплывалось. Поэтому, зная момент прихода заряда на считывающий элемент, можно вычислить координаты той точки, где заряженная частица пронзила полоску. Пространственное разрешение у микрополосковых детекторов хуже, чем у пиксельных, но ими зато можно покрыть намного большую площадь, поскольку они не требуют столь большого числа считывающих элементов.