陳舟就這么站在原地。
站了好一會都沒有動過。
楊依依則轉回身,開始忙著自己的事情。
她知道,此時是一定不能打擾陳舟的。
單就陳舟愣住的時間,就比剛才要長的多。
這就說明,陳舟此刻正在試圖抓住,那可能是她所帶來的靈感。
楊依依想的確實沒有錯。
此時,陳舟的腦海里,迸發出了無數的想法。
這是遠超于剛才,關于伽羅瓦群的阿廷L函數的線性表示,這一課題的想法的。
隨著時間的流逝,陳舟在入定了近7分鐘后。
終于緩緩的動了。
和之前不同,這次的他穩步走到了自己的書桌前。
看了手中的草稿紙一眼,陳舟把它們放回桌上,默默在心里說了句:“你們先等等……”
便把所剩不多的筆芯給換掉,再拿出一沓新的草稿紙,以備不時之需。
隨后,陳舟開始投入這場靈感的追逐戰。
眾所周知,粒子探測器是核物理、粒子物理研究及輻射應用中不可缺少的工具和手段。
當然,需要探測器以及先進探測方式的物理實驗,或者其它學科的實驗,多不勝數。
遠遠不止粒子探測器這些。
但所謂探測,多有相似之處。
這也是陳舟找楊依依提意見的原因之一。
陳舟一邊回憶著那篇看過的文獻,一邊開始在草稿紙上落筆。
倒不是他沒有梳理過關于探測器的原理,以及探測器的類型。
只是他認為,為了抓住那可能的靈感,極其有必要再梳理一遍這些內容。
至于能否從再一次的梳理中,找到那一絲靈感,并且成功抓住。
陳舟就不知道了。
不過,事在人為。
草稿紙上,陳舟手速極快的寫著:
當粒子和探測器內的物質相互作用而產生某種信息,像是電、光脈沖或材料結構的變化。
然后經放大后被記錄和分析,用來確定粒子的數目、位置、能量、動量、飛行時間、速度、質量等等,所需要的物理量。
再按照記錄方式,粒子探測器大體上分為計數器和徑跡室兩大類。
寫到這,陳舟習慣性的拿筆在草稿紙上點了兩下。
短暫的回憶過后,他繼續寫到:
計數器類:以電脈沖的形式記錄、分析輻射產生的某種信息。
徑跡室類:通過記錄、分析輻射產生的徑跡圖象測量核輻射。
寫完這段文字,陳舟再次停下手中筆,在草稿紙上習慣性的點著。
只不過,這次草稿紙上留下的點,就比剛才多的多了。
陳舟的腦海里回憶著所有的粒子探測器。
并不僅僅局限于膠球實驗中,所需要的哪一種探測器。
以多指少,由量變到質變,是陳舟所熟悉的方式。
“像是計數器類的粒子探測器,有主要類型是電離室、正比計數器和蓋革計數器的,通過收集射線在氣體中產生的電離電荷,來測量輻射的氣體電離探測器。”
“以及屬于正比計數器變型的多絲室和漂移室,還有其他諸如半導體探測器、閃爍計數器、切侖科夫計數器、穿越輻射計數器、電磁量能器……”
“氣體電離探測器的結構基本相似,一般都是具有兩個電極的圓筒狀容器,充有某種氣體,電極間加電壓……”
“差別也就是工作電壓范圍不同,電離室工作電壓較低,直接收集射線在氣體中原始產生的離子對……”
“不過,電離室的輸出脈沖幅度較小,上升時間較快,可用于輻射劑量測量和能譜的測量……”
想到這,陳舟嘀咕了一聲:“結構,解構?”
隨即,他便開始在草稿紙上解構氣體電離探測器。
面對這種突然冒出來的想法,陳舟自然是不會放過的。
所有在梳理過程中,尋找那可能靈感的過程中,所冒出來的想法。
他都不會放過!
在解構完電離室之后,陳舟又仔細看了一眼草稿紙上的內容。
才開始對同是氣體電離探測器的正比計數器和蓋革計數器進行解構。
“相比之下,正比計數器的工作電壓較高,能使在電場中高速運動的原始離子產生更多的離子對,在電極上收集到比原始離子對要多得多的離子對,也就是氣體放大作用。”
“……從而得到較高的輸出脈沖,脈沖幅度正比于入射粒子損失的能量,適于作能譜測量。”
“而蓋革計數器,又稱蓋革彌勒計數器或GM計數器,它的工作電壓更高,出現多次電離過程。”
“……因此輸出脈沖的幅度很高,已不再正比于原始電離的離子對數,可以不經放大直接被記錄。”
“……它只能測量粒子數目而不能測量能量,完成一次脈沖計數的時間較長……”
在陳舟全神貫注投入在自己的“解構”研究中時,楊依依還特意歪頭看了他一眼。
看了大概有10秒鐘。
隨后,楊依依便開始想著,今天給陳舟帶什么外賣了。
因為從陳舟的狀態來看,大概后面會是持續的爆肝研究。
不得不說,解構的工作,并不好做。
相比于先前的那次梳理,這次花的時間,可能要翻倍。
甚至還不止……
但是,時間這種東西,不在于多少,而在于你如何去使用。
把時間花在有意義的事情上,就是最好的享受時間的方式。
在氣體電離探測器的解構工作完成后,陳舟開始對多絲室和漂移室進行解構。
既然是正比計數器的變型,那這兩個東西肯定是比正比計數器更加強大的。
原因很簡單。
如果正比計數器夠用的話,那還搞出多絲室和漂移室干嘛?
事實也確實如此,多絲室和漂移室既有計數功能,還可以分辨帶電粒子經過的區域。
而且多絲室和漂移室之間,也有著遞進的關系。
多絲室有許多平行的電極絲,處于正比計數器的工作狀態。
每一根絲及其鄰近空間相當于一個探測器,后面與一個記錄儀器連接。
因此只有當被探測的粒子進入該絲鄰近的空間,與此相關的記錄儀器才記錄一次事件。
為了減少電極絲的數目,可從測量離子漂移到絲的時間來確定離子產生的部位,這就要有另一探測器,給出一起始信號,并大致規定了事件發生的部位。
根據這種原理制成的計數裝置稱為漂移室。
它具有更好的位置分辨率,可達到50μm的程度。
只不過多絲室和漂移室的遞進效率,并不算高。
漂移室所允許的計數率,并不如多絲室高。
書桌前的陳舟,一刻不停的,用手中的筆,書寫著腦海里的內容。
這種完全沉浸的狀態,高效的發揮著他的物理學的才能,也帶動著他的物理學思維,不斷的尋找著那可能的靈感。
隨著筆芯里的墨水不斷減少,草稿紙上的內容越來越多。
那一沓空白的草稿紙,也在以一種均勻的速度,在不斷消耗著。
這也說明陳舟的思路是異常清晰的。
也代表著陳舟的目的,是絕對明確的。
臨近下午1點,楊依依首先從自己的世界中脫離出來。
再次歪頭看了陳舟一眼,她便準備去買午飯了。
為了不打擾陳舟,楊依依盡可能把自己的動作放輕。
為了不使椅子發出挪動的聲音,楊依依是輕輕轉了一下身子,才起身的。
在離開宿舍前,也是擰著鑰匙關的門。
因為她知道,現在的陳舟,只需要自己的世界。
任何多余的聲響,對于陳舟來說,都無異于天外來物。
在楊依依離開后,大概過去了10分鐘,陳舟放下了手中的筆。
只不過,在看了時間后,陳舟一扭頭,并沒有看見楊依依。
愣了一秒鐘,陳舟會心一笑。
先前因為楊依依的叮囑,他不敢怠慢自己的一日三餐。
但是現在,他終于能夠安安心心的爆肝研究了。
同時陳舟還有一些感慨,果然還是有對象在身邊時,才能徹底的爆肝研究呀……
沒有絲毫的猶豫,陳舟果斷的沖入了剛離開的粒子探測器世界。
“輻射在半導體中產生的載流子,在反向偏壓電場下被收集,由產生的電脈沖信號,來測量……”
對于半導體探測器,陳舟還是頗為熟悉的。
熟悉不僅僅是半導體探測器本身,還有半導體器件。
當初為了華國科技集團第四十三所的那個課題,他可沒少看這方面的資料。
而且,在之后的粒子加速器實驗中,在他自己的物理學畢業論文中,也都沒少和這玩意打交道。
還算熟門熟路的東西,陳舟解構起來的效率,自然也高了不少。
“現在的半導體探測器,常用硅、鍺做半導體材料,主要有三種類型。”
“在n型單晶上噴涂一層金膜的面壘型……”
“在電阻率較高的p型硅片上擴散進一層能提供電子的雜質的擴散結型……”
“在p型鍺或硅的表面噴涂一薄層金屬鋰后并進行漂移的鋰漂移型……”
效率的提升是一方面,經驗所帶來的更多思考,又是另一方面了。
草稿紙上,陳舟拿筆圈起了“硅”和“鍺”。
然后在旁邊注上了“金剛石”三個字。
似乎覺得不太對,又在“金剛石”后面,加上了“碳”的字樣。
關于這方面的引申,或者說可能是一門新課題的展開,陳舟并沒有深入。
畢竟,目前看來,這并不是重點。
在楊依依帶回了午飯后,陳舟快速的解決了肚子的問題。
此后的幾天時間,幾乎天天如此。
陳舟是足不出戶的,吃喝全靠楊依依。
他的腦海里,全部都是粒子探測器這玩意。
而數學上的那個子課題,以及哥德巴赫猜想,也全被陳舟放在了一邊。
一般情況下,通過學科的交換研究,確實可以提高一定程度的研究效率。
畢竟,當一個學科的研究陷入遲滯時,換換腦子,總是好的。
但是,在一個學科的研究,進入全面爆發狀態,急需追尋那一絲靈感時。
就完全不一樣了。
只有全身心,不間斷的投入,腦海里的無數想法,才能得到釋放。
“閃爍計數器就是通過帶電粒子打在閃爍體上,使原子或分子電離、激發,在退激過程中發光,經過像光電倍增管這樣的光電器件,將光信號變成可測的電信號來測量……”
“特點的話,分辨時間短、效率高,還可根據電信號的大小測定粒子的能量……”
“細分則有,既適合于能量測量,又適合于時間測量的無機閃爍體……”
“由于光衰減時間短,常用在時間測量中,且對帶電粒子的探測效率將近百分之百的有機閃爍體……”
“以及采用氦等惰性氣體,發光效率不高,但光衰減時間較短的氣體閃爍體……”
半導體探測器之后,陳舟完成的下一個便是閃爍計數器的解構。
到這,陳舟算是把最基本的探測器給解構完了。
后面的,將會是他更加關心幾種探測器。
“前面的花了有一天半,一共花了有23個小時左右……”
在開始下一個探測器的解構前,陳舟默默盤算著花費的時間。
不得不說,陳舟不管是效率,還是堅韌,都是最高的了。
但是他仍然認為這還不夠。
時間,很緊。
“再用三天!”
默默給自己定下了一個期限,陳舟的眼神中,流露出一絲堅毅。
雖然弗里德曼教授即使在科伊爾和麥錫森兩人來過后,仍然沒有找過自己。
但是這個膠球實驗課題,真不能再拖了。
馬上就是2017年了!
難道自己要帶著這玩意跨年?
如果是因為最終沒有抓住那一絲靈感,那他無話可說。
可如果是因為他的認真程度,或者說解構的效率,沒有到極限,導致了跨年。
那他是絕對不允許的!
時間期限定下后,陳舟再次增加了自己爆肝的強度。
“高速帶電粒子在透明介質中的運動速度,超過光在該介質中的運動速度時,則會產生切倫科夫輻射。”
“其輻射角與粒子速度有關,因此提供了一種測量帶電粒子速度的探測器,也就是切侖科夫計數器……”
“切侖科夫計數器常和光電倍增管配合使用,可以分為只記錄大于某一速度粒子的閾式,以及只選擇某一確定速度粒子的微分式兩種……”
切侖科夫計數器的解構完成后,陳舟緊接著便投入到了穿越輻射計數器的解構工作。
這是一個在粒子速度極高,十分接近光速時,用飛行時間和切侖科夫計數器,都無法通過分辨速度,來鑒別粒子時,可以提供鑒別該能區高能粒子的新方法。
這里的高速帶電粒子穿過兩種介質的界面會產生穿越輻射,其輻射能量與粒子能量成正比。
12月28日,凌晨3點35分。
陳舟在完成穿越輻射計數器的解構工作后,才熄燈睡覺。
雖然很晚,但陳舟卻覺得很充實。
早上8點,陳舟起床,經過簡單的洗漱后,吃完楊依依買的早餐,便繼續開始自己的工作。
沒錯,陳舟已經把晨跑給暫時取消了。
所有的,外界干擾時間的因素,全部被他排除。
“電磁量能器,也叫做簇射計數器,高能電子或γ光子在介質中會產生電磁簇射,其次級粒子總能量損失,與入射粒子總能量成正比……”
“因此,一旦收集到總能量損失,即可確定粒子的總能量……”
電磁量能器的解構工作進行到一半時,陳舟停下了手中的筆,把前兩天解構完成的草稿紙找了出來。
原因是,這玩意分為全吸收型和取樣型兩種。
取樣型由取樣計數器和鉛板交迭而成。
而取樣計數器可以是液氬電離室、塑料閃爍計數器和多絲室……
12月29日,凌晨3點26分。
陳舟繼電磁量能器的解構完成后,又把強子量能器和自猝滅流光計數器解構完成。
這才心滿意足的熄燈睡覺。
等到上午11點11分,陳舟把計數器類的粒子探測器,全部解構完成。
隨即,便開始展開徑跡室類的粒子探測器的解構工作。
有了前面的經驗,陳舟的效率,也再一次提升了一些。
而那一絲靈感,也仿佛就在眼前。
陳舟有預感,抓住它的時間,應該不遠了。
“能記錄帶電粒子單個徑跡的照相乳膠的‘核乳膠法’……”
“使入射粒子產生的離子集團,在過飽和蒸氣中形成冷凝中心,從而結成液滴,并在過熱液體中形成氣化中心而變成氣泡,用照相方法記錄,使帶電粒子的徑跡可見的‘云室和泡室法’……”
12月30日,凌晨4點整。
陳舟在解構完‘核乳膠法’和‘云室和泡室法’后,熄燈睡覺。
盡管知道在醒來之后,自己一定能夠按照期限時間,把全部粒子探測器解構完。
但是陳舟即使睡著了,也依然保持著一種隨時投入工作的狀態。
其實,陳舟也想熬通宵,持續進行研究。
但是他知道,那種極度疲勞的狀態,是會嚴重拖慢研究速度的。
雖然現在他睡得時間也很短,但遠遠比不睡,要好得多。
人體有時候很奇妙,白天即使睡得再多,也不如夜間那幾個小時的睡眠。
“當粒子進入裝置產生電離時,離子在強電場下運動,形成多次電離,增殖很快,多次電離過程中先產生流光,后產生火花,使帶電粒子的徑跡成為可見……”
“重帶電粒子打在諸如云母、塑料一類材料上,沿路徑產生損傷,經過化學蝕刻處理后,將損傷擴大成可觀察的空洞……”
上午12點34分。
陳舟習慣性的拿筆點著草稿紙的同時,也長舒了一口氣。
所有的粒子探測器,所有的那個文獻上的粒子探測器。
它們的解構工作,陳舟已經全部完成。
不再拿筆點草稿紙,陳舟緩緩放下手中的筆。
把這些天里,爆肝得到的一大摞草稿紙,全部拿了過來。
然后,再把錯題集拿到旁邊。
看著這兩樣東西得陳舟,眼神銳利無比。
那一絲一直追逐的靈感,終于變得清晰起來。
關于膠球實驗課題中,所需要的探測方式,或者說粒子探測器。
陳舟已經有了想法。
而現在,是時候緊緊的去抓住那一絲靈感。
并把它徹底的驗證了!
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