العديد من الجسيمات العجيبة تعيش لنحو 10^-10 ثوانٍ فقط، وخلال هذه الفترة الوجيزة ربما تتحرك بسرعة تناهز سرعة الضوء وتقطع بضعة مليمترات. عبر هذه المسافات تخلف الجسيمات آثارًا يمكن قياسها، فالجسيم الذي يحتوي على كوارك ساحر أو آخر قاعي يعيش في المعتاد لما لا يزيد عن ^13-10 ثوان، وقد يقطع مسافة 300 ميكرومتر وحسب. ولرؤية هذه الجسيمات علينا التأكد من أن جزء الكاشف الأقرب من نقطة الاصطدام لديه أعلى دقة ممكنة. في الوقت الحالي، كل تجربة تقريبًا يكون بها كاشف «ذروة» من السليكون، والذي يمكنه الكشف عن العقد القصيرة التي تتشعب عندها المسارات، بينما تتحلل الجسيمات القصيرة العمر إلى جسيمات أخرى ذات مدى عمري أطول.

حين يمر جسيم مشحون عبر السليكون فإنه يؤين الذرات، محررًا الإلكترونات ويمكن عندئذ للسليكون توصيل الكهرباء. أكثر الطرق شيوعا باستخدام السليكون يتمثل في تقسيم سطحه خلال عملية التصنيع إلى شرائط رفيعة متوازية تبعد نحو 20 ميكرونا (جزء على المليون من المتر بعضها عن بعض، وهذا يوفر دقة قياس لمسارات الجسيمات تتجاوز الـ 10 ميكرونات

صارت كواشف شرائط السليكون هي التقنية المعتد بها في المصادمات؛ إذ تُعَدُّ بمنزلة «ميكروسكوبات» عالية الدقة تمكننا من النظر داخل أنبوب الحزم، حيث يمكن لذرى تحلل الجسيمات أن تحدث في موضع قريب من نقطة التصادم، وقد أثبتت أهميتها الخاصة في تعيين هوية الجسيمات القاعية، التي تحتوي على الكواركات القاعية الثقيلة. تميل الكواركات القاعية إلى التحلل إلى كواركات ساحرة، التي بدورها تتحلل إلى كواركات غريبة، والجسيمات التي تحتوي على أي من هذه الكواركات تتحلل في غضون 10^-12 ثوان وتنتقل لبضعة مليمترات فحسب، حتى عند إنتاجها في المصادمات الأعلى طاقة. ومع هذا، تتمكن «ميكروسكوبات» السليكون الموضوعة في قلب الكواشف عادةً من تحديد تتابع التحلل بدقة، بداية من الكواركات القاعية، مرورًا بالساحرة، وانتهاءً بالغريبة في التيفاترون بفيرميلاب، لعبت هذه القدرة على «رؤية» الجسيمات القاعية دورا حاسما في اكتشاف الكواركات القمية التي طالما سعی العلماء لاكتشافها، والتي تتحلل إلى كواركات قاعية.

مواضيع ذات صلة

أشباه الموصلات

ظاهرة الحفز الضوئي

مكشاف أشباه الموصلات Semiconductor detector

تأثيرات الدفيئة وثقب طبقة الأوزون

مخطط الطاقة لوصلة ال PN

اشباه الموصلات الموجبة p - type

أشباه الموصلات السالبة N - type

أشباه الموصلات الشائبة

قدرة الثنائي

مقاومة التيار المتناوب

مقاومة التيار المستمر

خط الحمل ونقطة العمل للثنائي