高能粒子壽命的測量

高能粒子壽命的測量（lifetime measurement of high-energy particles）。粒子的壽命是粒子重要的固有特徵之一，不同的粒子有不同的壽命。對於不同壽命範圍的粒子，採取的測量方法亦不相同。

基本介紹

• 中文名：高能粒子壽命的測量
• 外文名：lifetime measurement of high-energy particles
• 固有特徵：不同的粒子有不同的壽命

粒子壽命的不同

高能粒子的壽命是粒子重要的固有特徵之一。除了少數粒子外，絕大多數粒子是不穩定的，經衰變成為末態粒子。
粒子壽命的長短相差十分懸殊，短至10^－24秒，長至無窮。對於不同的粒子採取的測量方法也不相同。

粒子壽命的測量

①粒子壽命大於10^－9秒，採用的是測量粒子衰變過程中粒子數目的方法。假設有N₀個粒子衰變，在時間t後還剩下N個粒子，則有N=N₀e^－t/τ。只要測出N₀和N，則粒子的平均壽命τ就可得出，它相應於粒子衰變到原有數量的e分之一所需的時間。

②粒子壽命在10^－15__10^－9秒之間，通常採用測量粒子從產生到衰變頂點的位置和粒子的動量（或速度），再經推算得到粒子在靜止坐標系中的壽命。

③粒子壽命在10^－24__10^－20秒之間（相應於強作用衰變時間），粒子以共振態的形式存在，通過測量粒子不變質量譜寬度Γ，可得到粒子的平均壽命τ=ћ/Г。為方便起見，可直接用粒子寬度表征共振態參量。

④粒子壽命在10^－16__10^－19秒範圍是較難直接由實驗確定的區間，可通過間接方法或用理論計算確定粒子的壽命。大型磁譜儀提供了高能粒子壽命測量的極佳手段。