Существуют ли проходные детекторы электронов?

[eslitak]

Надеюсь, вопрос понятен из заголовка, но уточню на всякий случай. Есть ли такие детекторы, которые могут зарегистрировать факт прохождения одиночного электрона через некоторую контролируемую (детектором) зону без поглощения самого электрона? Типа, отметился и дальше полетел. И, желательно, без существенного влияния на параметры электрона, допустим, без изменения спина. И, если нет таких готовых устройств, то возможны ли они хотя бы теоретически?

[realeugene]

Трек формируется когда электрон последовательно пролетает различные участки детектора, а не поглощается первым же атомом.

[Dmitriy40]

Сформировать слабое магнитное поле в нужной области и ловить магнитотормозное излучение от пролетевшего электрона.

[chislo_avogadro]

eslitak в сообщении #1727811 писал(а):

И, если нет таких готовых устройств, то возможны ли они хотя бы теоретически?

А чем камера Вильсона не подходит?

[eslitak]

chislo_avogadro в сообщении #1727819 писал(а):

А чем камера Вильсона не подходит?

Сомневаюсь, что камера Вильсона сохранит спин электрона. И потом, существуют ли такие камеры Вильсона, которые электрон пролетает насквозь? Например, если на пути электрона поставить несколько "проходных" камер, оставит ли он траекторный след в каждой?

-- добавлено через 2 минуты --

Dmitriy40 в сообщении #1727815 писал(а):

Сформировать слабое магнитное поле в нужной области и ловить магнитотормозное излучение от пролетевшего электрона.

В железе такие детекторы существуют, или это только предположение, что так можно?

[Dmitriy40]

eslitak в сообщении #1727827 писал(а):

В железе такие детекторы существуют, или это только предположение, что так можно?

Насчёт готовых отдельных детекторов не знаю, думаю обычно они в составе экспериментальной установки.
Тут же многое зависит от скорости электрона. И размеров области. И материалов около границ области. И ...
Ну а то что можно зафиксировать синхротронное (или циклотронное) излучение - это факт. Осталось подобрать параметры поля и датчика излучения чтобы электрон смог пролететь детектор с допустимым сохранением важных для Вас свойств.

[EUgeneUS]

eslitak
Всё таки не очень ясно, что же Вам нужно.

Чтобы детектировать электрон, он обязательно должен провзаимодействовать со средой в детекторе.
Если ограничиться электромагнитным взаимодействием, то это означает, что электрон либо поглотил фотон, либо испустил фотон, или фотон был рассеян на электроне.
В любом из этих случаев состояние фотона изменится.
Опять же хорошая иллюстрация - это камера Вильсона. Треки заряженных частиц там не дуги окружности, а радиус кривизны постоянно уменьшается, что отражает факт того, что электрон постоянно теряет энергию на ионизацию молекул переохлажденного пара. А ионы уже выступают центрами конденсации.

На всё это можно посмотреть двумя способами:
1. Электрон до взаимодействия и после взаимодействия - один и тот же электрон. Тогда ответ на Ваш вопрос положителен, но с оговоркой, что состояние электрона до детектора и после детектора будут обязательно разными.
2. С учетом принципа идентичности частиц можно посмотреть так, что электрон до взаимодействия и после взаимодействия - это разные электроны (при взаимодействии исходный уничтожается, а новый рождается). Тогда ответ на Ваш вопрос отрицательный.

[chislo_avogadro]

eslitak в сообщении #1727827 писал(а):

В железе такие детекторы существуют, или это только предположение, что так можно?

Насколько я знаю, есть такое устройство, называется "змейка", её ставят на выходе ускорителя чтобы получить синхротронное излучение для каких-то нужд народного хозяйства. Название уже говорит о принципе работы.

[eslitak]

EUgeneUS в сообщении #1727832 писал(а):

Чтобы детектировать электрон, он обязательно должен провзаимодействовать со средой в детекторе.
Если ограничиться электромагнитным взаимодействием, то это означает, что электрон либо поглотил фотон, либо испустил фотон, или фотон был рассеян на электроне.
В любом из этих случаев состояние фотона изменится.

Видимо, Вы хотели сказать: состояние электрона изменится? Да, конечно, но не всякое электромагнитное взаимодействие электрона связано с излучением/поглощением реального фотона (про виртуальные фотоны не говорим - это "отдельная песня"). Простейший пример тут - электрон в атоме. Он находится в постоянном взаимодействии с ядром, но если не скачет с орбиты на орбиту, то нет никаких фотонов (кроме виртуальных, опять же).

Также не всякое взаимодействие "убивает" исходное состояние. Например, при прохождении электроном через неоднородное магнитное поле прибора Штерна - Герлаха траектория электрона меняется в зависимости от его спина, а значит, несомненно, имеет место электромагнитное взаимодействие электрона с прибором. Но при этом сам спин электрона не меняется - с каким зашел, с таким и вышел.

[EUgeneUS]

eslitak в сообщении #1727869 писал(а):

Видимо, Вы хотели сказать: состояние электрона изменится?

Да, конечно.
Вроде бы исправлял, почти сразу. Но, видимо, исправления не отправлись

eslitak в сообщении #1727869 писал(а):

Но при этом сам спин электрона не меняется - с каким зашел, с таким и вышел.

Спин может быть и не меняется, а траектория - меняется. А значит состояние меняется.

eslitak в сообщении #1727869 писал(а):

Он находится в постоянном взаимодействии с ядром, но если не скачет с орбиты на орбиту, то нет никаких фотонов (кроме виртуальных, опять же).

Пока нет никаких фотонов - состояние электрона невозможно измерить, то есть "продетектировать".

[chislo_avogadro]

eslitak в сообщении #1727869 писал(а):

при прохождении электроном через неоднородное магнитное поле прибора Штерна - Герлаха ... Но при этом сам спин электрона не меняется - с каким зашел, с таким и вышел.

Спин прецессирует вокруг $\mathbf B$.

[eslitak]

chislo_avogadro в сообщении #1727966 писал(а):

eslitak в сообщении #1727869 писал(а):

при прохождении электроном через неоднородное магнитное поле прибора Штерна - Герлаха ... Но при этом сам спин электрона не меняется - с каким зашел, с таким и вышел.

Спин прецессирует вокруг $\mathbf B$.

Угум, спасибо за поправку. Но можно "допилить" прибор, добавив участок с однородным магнитным полем для компенсации этой небольшой "паразитной" прецессии.