СОВПАДЕ́НИЙ МЕ́ТОД

СОВПАДЕ́НИЙ МЕ́ТОД, ме­тод ис­сле­до­ва­ния, по­зво­ляю­щий ус­та­нав­ли­вать вре­менны́е и про­стран­ст­вен­ные кор­ре­ля­ции разл. со­бы­тий. Ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся в экс­пе­рим. ядер­ной фи­зи­ке и фи­зи­ке эле­мен­тар­ных час­тиц, где под со­бы­ти­ем, как пра­ви­ло, по­ни­ма­ет­ся сиг­нал де­тек­то­ра час­тиц, воз­ни­каю­щий при ре­ги­ст­ра­ции час­ти­цы. Впер­вые ис­поль­зо­ван в 1924 Х. Гей­ге­ром и В. Бо­те в экс­пе­ри­мен­тах по изу­че­нию Ком­пто­на эф­фек­та: с по­мо­щью двух усо­вер­шен­ст­во­ван­ных Гей­ге­ра счёт­чи­ков они ре­ги­ст­ри­рова­ли сов­па­де­ние рас­се­ян­но­го фо­то­на с элек­тро­ном от­да­чи.

Вы­де­ля­ют 2 ти­па экс­пе­ри­мен­тов, ис­поль­зую­щих С. м. В пер­вом ти­пе (при­ме­няе­мом, напр., при ис­сле­до­ва­нии кос­мич. лу­чей) од­на час­ти­ца, про­ле­тая че­рез неск. де­тек­то­ров, вы­зы­ва­ет в ка­ж­дом из них по­яв­ле­ние сиг­на­лов во временнóй по­сле­до­ва­тель­но­сти, за­ви­ся­щей от ско­ро­сти час­ти­цы и гео­мет­рии рас­по­ло­же­ния де­тек­то­ров. Ре­ги­ст­ра­ция сов­па­де­ний сиг­на­лов разл. де­тек­то­ров по­зво­ля­ет оп­ре­де­лить тра­ек­то­рию час­ти­цы. Из­ме­ре­ние временнóго сдви­га по­яв­ле­ния сиг­на­лов, вы­зван­ных про­хо­ж­де­ни­ем од­ной час­ти­цы че­рез два де­тек­то­ра, рас­по­ло­жен­ных на оп­ре­де­лён­ном рас­стоя­нии, по­зво­ля­ет оп­ре­де­лить ско­рость час­ти­цы. Вто­рой тип экс­пе­ри­мен­тов (при­ме­няе­мый, напр., при изу­че­нии взаи­мо­дей­ст­вия атом­ных ядер или эле­мен­тар­ных час­тиц вы­со­ких энер­гий) свя­зан с од­но­вре­мен­ной ре­ги­ст­ра­ци­ей разл. час­тиц. Вы­со­кая энер­гия на­ле­таю­щих час­тиц при­во­дит к воз­мож­но­сти по­яв­ле­ния боль­шо­го чис­ла вто­рич­ных (ре­ги­ст­ри­руе­мых) час­тиц. Ха­рак­тер­ное вре­мя ядер­но­го вза­и­мо­дей­ст­вия ок. 10^–22 с, по­это­му мож­но счи­тать, что все про­дук­ты ядер­ной ре­ак­ции вы­ле­та­ют из об­лас­ти взаи­мо­дей­ст­вия прак­ти­че­ски од­но­вре­мен­но. Од­но­вре­мен­ная ре­ги­ст­ра­ция час­тиц, яв­ляю­щих­ся про­дук­та­ми ядер­ной ре­ак­ции, да­ёт воз­мож­ность со­ста­вить наи­бо­лее пол­ную кар­ти­ну про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих при столк­но­ве­нии энер­гич­ных час­тиц.

Осн. эле­мен­том ус­та­нов­ки, реа­ли­зую­щей С. м., яв­ля­ет­ся, как пра­ви­ло, т. н. схе­ма сов­па­де­ний – элек­трон­ное уст­рой­ст­во, слу­жа­щее для вы­де­ле­ния сов­па­даю­щих сиг­на­лов. Осн. па­ра­метр схе­мы – макс. вре­менной сдвиг ме­ж­ду вход­ны­ми сиг­на­ла­ми, при ко­то­ром они ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся как од­но­вре­мен­ные (раз­ре­шаю­щее вре­мя Т_р). Ус­та­нов­ка в це­лом ха­рак­те­ри­зу­ет­ся по­греш­но­стью из­ме­ре­ния вре­менны́х ин­тер­ва­лов (вре­менны́м раз­ре­ше­ни­ем δt), ко­то­рая за­ви­сит от ти­па и свойств де­тек­то­ра, от ка­че­ст­ва ис­поль­зуе­мой элек­тро­ни­ки и дос­ти­га­ет ве­ли­чи­ны ок. 10^–11 с. Эф­фек­тив­ная ре­ги­ст­ра­ция сов­па­де­ний воз­мож­на при Т_р⩾δt. Раз­ви­ти­ем С. м. яв­ля­ет­ся ме­тод из­ме­ре­ния вре­менны́х кор­ре­ля­ций, в ко­то­ром кро­ме ре­ги­ст­ра­ции фак­та сов­па­де­ний двух или не­сколь­ких со­бы­тий в рам­ках за­дан­но­го временнóго ин­тер­ва­ла Т_р с по­мо­щью ана­ло­го-циф­ро­вых пре­об­ра­зо­ва­те­лей не­по­сред­ст­вен­но из­ме­ря­ют­ся вре­менны́е ин­тер­ва­лы ме­ж­ду со­бы­тия­ми.

Ана­ло­гич­но ра­бо­та­ет ан­ти­сов­па­де­ний ме­тод, при­ме­няе­мый для раз­де­ле­ния по­то­ков ча­стиц по к.-л. их свой­ст­вам. В этом ме­то­де вы­де­ля­ют оп­ре­де­лён­ные груп­пы со­бы­тий, од­но­вре­мен­ность ко­то­рых ле­жит в пре­де­лах ма­ло­го ин­тер­ва­ла вре­ме­ни τ . В схе­ме ан­ти­сов­па­де­ний ре­ги­ст­ри­ру­ют сов­па­де­ние во вре­ме­ни сиг­на­лов (с по­греш­но­стью τ) от од­ной груп­пы де­тек­то­ров ча­стиц при от­су­т­ст­вии сиг­на­лов в др. груп­пе де­тек­то­ров.