ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಕಣಸಂಸೂಚಕ
ಕಣಸಂಸೂಚಕ :  (ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್)  ಉಚ್ಛವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುವ ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಪರಮಾಣ್ವಿಕ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಕಣಗಳ ಇರವನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಉಪಕರಣ (ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್). ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಸುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಮೂಲಕಣಗಳನ್ನೂ ರೇಡಿಯೋ ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಮೂಲಕಣಗಳನ್ನೂ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿ ಅವು ಎಂಥ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತವೆಂದು ಸಂಶೋಧಿಸುವುದು ಆಧುನಿಕ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಮಹತ್ತ್ವದ ಕೆಲಸ. ಈ ಮೂಲಕಣಗಳು ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟÀವಾಗಿರುವುದು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳನ್ನು ತಮ್ಮ ಪಥದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತ ಹೋಗುವುದು ಅವುಗಳ ಶೋಧಕ್ಕೆ ಅನಿವಾರ್ಯ. ಶೋಧನೆಗೆ ಬಳಸಿದ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ದಾಟಿಕೊಂಡು ಹೋಗುವಷ್ಟಾದರೂ ಶಕ್ತಿ ಅವುಗಳಿಗಿರಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ವೇಗ ಅಧಿಕ. ಇಂಥ ಮೂಲಕಣಗಳ ಪಥಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು, ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಅವು ಬರುತ್ತಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆ ಎಣಿಸುವುದು, ಆ ಕಾಲಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು, ಸಂವೇಗ (ಮೊಮೆಂಟಂ) ಮತ್ತು ಕಳೆದುಕೊಂಡ ಶಕ್ತಿ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಕಣಸಂಸೂಚಕವು ಮೂಲಕಣಗಳ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿ ಮೇಲಿನ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಕಾರ್ಯ ಮಾಡಬಲ್ಲುದು.

ಒಂದು ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಕಣ ಅಧಿಕ ವೇಗದಿಂದ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಹಾಯುವಾಗ ಅದು ಧನ ಮತ್ತು ಋಣ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇವು ಪರಸ್ಪರ ವಿದ್ಯುದಾಕರ್ಷಣೆಗೊಳಪಟ್ಟು ಮೊದಲಿನಂತೆ ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥ ಕಣಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಕೆಲವನ್ನು ಬಿಟ್ಟರೆ ಎಲ್ಲ ಸಂಸೂಚಕಗಳೂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಅಯಾನುಗಳು ಬೇರ್ಪಟ್ಟಾಗ ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುನ್ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ಸಂಜ್ಞೆ ಕೊಡುವಂತೆ ಯೋಜಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಅಯಾನುಗಳು ಹರಡಿದ ಪಥವೇ ಮೂಲಕಣ ಚಲಿಸಿಹೋದ ಪಥವೆಂದು ತಿಳಿಯಬಹುದು. ಇದನ್ನು ಬರಿಗಣ್ಣಿನಿಂದ ನೋಡಬಹುದು ಅಥವಾ ಇದರ ಫೋಟೋ ತೆಗೆಯಬಹುದು. ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಮಾಹಿತಿ ಪಡೆಯಲು ವಿವಿಧ ಮಾದರಿಯ ಸಂಸೂಚಕಗಳೂ ಅವುಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಪಟ್ಟ ಸೂಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಿದ್ಯುನ್ಮಂಡಲಗಳೂ ಇವೆ. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಣಸಂಸೂಚಕಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ (ನೋಡಿ- ಕಿಡಿಕೋಷ್ಠ).

ಪ್ರಮುಖ ಕಣಸಂಸೂಚಕಗಳು: ಮೇಘಮಂದಿರ, ಅಂತರ್ದಹನ ಮೇಘಮಂದಿರ, ಗುಳ್ಳೆಮಂದಿರ, ಗೀಗರ್ಮುಲ್ಲರ್ ಗುಣಕ, ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್ ಅಥವಾ ಮಿಣುಕು ಗುಣಕ, ಕಿಡಿಕೋಷ್ಠ, ಅನುಪಾತೀಯ ಗುಣಕ, ಸೆರೆಂಕಾಫ್ ಕಣಸಂಸೂಚಕ, ಫೋಟೊಗ್ರಾಫಿಕ್ ಎಮಲ್ಷನ್ ತಂತ್ರದ ಕಣಸಂಸೂಚಕ, ಘನಸ್ಥಿತಿ ಸಂಸೂಚಕಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ. ಸಿ.ಟಿ.ಆರ್. ವಿಲ್ಸನ್ 1912ರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಿಸಿ ಉಪಯೋಗಿಸಿದ ಮೇಘಮಂದಿರ ಇತಿಹಾಸಪ್ರಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಸಂತೃಪ್ತ ಜಲಬಾಷ್ಪವನ್ನು ಕ್ಷಿಪ್ರವ್ಯಾಕೋಚನದಿಂದ ಶೀತಲಿಸಿ ಅಯಾನುಗಳ ಮೇಲೆ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳಾಗಿ ದ್ರವೀಕರಿಸುವುದೇ ಇದರ ತತ್ತ್ವ. ಗೀಗರ್ಮುಲರ್, ಗೀಗರ್ ಅನುಪಾತೀಯ ಸಂಸೂಚಕಗಳಲ್ಲೆಲ್ಲ ಜಡಾನಿಲ ಮಿಶ್ರಣವೊಂದಿದ್ದು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಸೂಕ್ತ ವೋಲ್ಟೇಜುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ಗಳಿವೆ.

ಆಲ್ಫ ಕಣಗಳಂಥ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣಗಳು ಫಾಸ್ಫರ್ ಎಂಬ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪದಾರ್ಥಗಳಲ್ಲಿ ಮಿಣುಕನ್ನು (ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್) ಕೊಡುತ್ತವೆ. ಫೋಟೋ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲಯರ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಎಂಬ ಸಾಧನದಿಂದ ಈ ಮಿಣುಕುಗಳ ಸಂಜ್ಞೆಯನ್ನೇ ವರ್ಧಿಸಿ ಕಣಸಂಸೂಚನೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸ ಬಹುದು. ಇಂಥ ಉಪಕರಣಕ್ಕೆ ಮಿಣುಕು ಗುಣಕ (ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್ ಕೌಂಟರ್) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಫೋಟೋಗ್ರಾಫಿ಼ಕ್ ಪ್ಲೇಟುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು ಬಿದ್ದಾಗ ಅಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿ ಚಿತ್ರ ಮೂಡುತ್ತದೆ.  ಕೆಲವು ವಿಶಿಷ್ಟ ರಸಾಯನಗಳನ್ನು ಲೇಪಿಸಿದ ಫಲಕಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ವೇಗದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಣಗಳ ಪಥಗಳ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಮೂಡಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ತಂತ್ರದಿಂದ ಕಣಗಳ ಪಥಗಳ ಫೋಟೋಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ರಷ್ಯದ ಸೆರೆಂಕಾಫ್ ಎಂಬಾತ 1934ರಲ್ಲಿ ಶೋಧಿಸಿದ ತತ್ತ್ವದ ಮೇಲೆ ಸೆರೆಂಕಾಫ್ ಸಂಸೂಚಕ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಕಣ ಒಂದು ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸಿದರೆ ಅದು ಸೆರೆಂಕಾಫ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಸೂಸುವುದು. ಈ ವಿಕಿರಣವನ್ನೇ ಮಿಣುಕು ಗುಣಕದಲ್ಲಿಯಂತೆ ವರ್ಧಿಸಬಹುದು.

ಕಣಸಂಸೂಚಕಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ಪ್ರೋಟಾನ್, ಆಲ್ಫ ಕಣಗಳು, ಮೆಸಾನುಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಣಗಳನ್ನಲ್ಲದೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್, ಫೋಟಾನ್ ಇತ್ಯಾದಿ ವಿದ್ಯುದ್ರಹಿತ ಕಣಗಳನ್ನು ಶೋಧಿಸಬಲ್ಲವು. ಕಣಸಂಸೂಚಕಗಳನ್ನು ಆರಿಸುವಾಗ ನಮಗೆ ಕಣಗಳ ಬಗೆಗೆ ಬೇಕಾದ ಮಾಹಿತಿ ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಇದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಕಣಸಂಸೂಚಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತಾರೆ.

1 ವೇಗ: ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಸಂಸೂಚಕವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಎಣಿಕೆ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರಬೇಕಿದ್ದರೆ ಸಂಸೂಚಕ ತೋರಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಲ್ಪತಮ ಕಾಲಾವಧಿಯದಾಗಿರಬೇಕಲ್ಲದೆ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಜ್ಞೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಿ ಮುಂದಿನ ಸಂಜ್ಞೆಯನ್ನು ಕೊಡಲು ಅದು ಅಣಿಯಾಗಿರಬೇಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಿಣುಕು ಗುಣಕಗಳ ವೇಗ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಜ್ಞೆಯ 10-9 ಸೆಕೆಂಡಿನಷ್ಟು ಅಲ್ಪಕಾಲದ್ದಿರುವುದಲ್ಲದೆ, ಹೊಸ ಸಂಜ್ಞಗೆ ಅಣಿಯಾಗಲು ಮಧ್ಯೆ ಕಾಲವೇ ಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಮೇಘಮಂದಿರಗಳ ವೇಗ ತೀರ ಮಂದ. ಎರಡು ಸಂಕೇತಗಳ ನಡುವೆ ಚೇತರಿಸುವ ಕಾಲ (ಡೆಡ್ ಟೈಂ) ಒಂದು ಮಿನಿಟಿನಷ್ಟು ದೀರ್ಘ. ಉಳಿದ ಸಂಸೂಚಕಗಳ ವೇಗ ಇವೆರಡು ಮಿತಿಗಳ ನಡುವೆಯೇ ಇದೆ.

2 ಅನುಪಾತೀಯತೆ (ಪ್ರಪೋರ್ಷನಾಲಿಟಿ): ಸಂಸೂಚಕ ಕೊಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಜ್ಞೆಗಳು ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತವಾಗಿದ್ದರೆ ಆ ಸಂಸೂಚಕ ಅನುಪಾತೀಯವಾಗಿದೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಅನುಪಾತೀಯ ಗುಣಕ ಮತ್ತು ಮಿಣುಕು ಗುಣಕ ಇದಕ್ಕೆ ಉದಾಹರಣೆಗಳು. ಗೀಗರ್ ಮುಲರ್ ಗುಣಕಗಳು ಅನುಪಾತೀಯವಲ್ಲ.

3 ಅಳೆಯಬಲ್ಲ ಭೌತ ಪರಿಣಾಮಗಳು: ಸಂಸೂಚಕಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕ್ಷೇತ್ರ, ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಇತ್ಯಾದಿ ವಿವಿಧ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿಟ್ಟು ಕಣಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿ (ರೇಂಜ್), ವೇಗ, ಶಕ್ತಿ, ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಇತ್ಯಾದಿ ಭೌತ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸಬಹುದು. ನಾವು ಅಳೆಯಬೇಕೆಂದ ಭೌತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ ಕಣ ಸಂಸೂಚಕವನ್ನು ಆಯ್ದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. (ಆರ್.ಎಸ್.ಬಿ.)

ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ