粒子探测器的磁屏蔽

寻找中微子、宇宙射线和其他带电粒子的粒子物理学家依靠先进的仪器来检测入射粒子与介质相互作用时发出的非常微弱的光爆发。最常见的此类仪器称为切伦科夫探测器，它使用光电倍增管来捕获尽可能多的光。这提供了一个有意义的信号，可以从中收集有关粒子来自何处的信息。但当受到地球磁场的影响时，它们的效率会下降。

在《欧洲物理杂志Plus》上发表的一项研究中，西班牙奥维耶多大学的萨拉·罗德里格斯·卡波(SaraRodriguezCabo)及其同事描述了大型圆柱形探测器周围载流线圈的特定布置如何补偿自然磁扰和屏蔽来自它的光电探测器。

包括地球磁场在内的外部磁场会影响光电倍增管中低能电子的运动轨迹。当场方向垂直于管轴时，会导致收集电子的阳极的灵敏度变化，从而降低光子收集效率。将载流线圈放置在切伦科夫型探测器附近可以帮助产生另一个磁场来补偿地球的磁场。

Cabo和她的同事研究了不同参数对这种补偿的影响。在一系列模拟中，他们分析了线圈产生的磁场强度和方向如何取决于探测器尺寸、线圈之间的距离和电流强度。他们发现，通过在基本配置中添加非常特定的几何形状和位置的线圈，他们可以解决探测器中通常难以影响的部分的磁场问题。

研究人员表示，在他们的模拟中，99.5%的光电倍增管因磁场而导致的效率损失不到1%。他们认为，仔细考虑线圈的几何形状和位置有助于屏蔽探测器上原本易受攻击的区域。