Partikkelstrøm

Partikkelstrøm er en størrelse som beskriver hvor mange partikler som passerer gjennom en gitt flate per tidsenhet. Den kan være en retningavhengig mengde (vektorflux) eller en skalar størrelse avhengig av kontekst. Den vanligste måleenheten er antall partikler per kvadratmeter per sekund (partikler m^-2 s^-1); i kjerne- og strålingsfysikk brukes også enhet per cm^2 per sekund.

Den retningavhengige fluxen beskriver antallet partikler som krysser en flate per tidsenhet i en bestemt retning. For en uniform tetthet n og hastighet v kan den uttrykkes som J = n v. Den totale antall partikler som krysser en flate S i løpet av en tidsenhet er N = ∮_S J · dA. For isotrop strøm fordeles retningene jevnt, og den gjennomsnittlige fluksen gjennom flaten blir φ = n v̄.

I kjerne- og partikkeltransport eller strålingsbeskyttelse brukes ofte scalar flux φ(r,E) definert som φ(r,E) = ∫_4π ψ(r,Ω,E) dΩ, hvor ψ er den vinkelavhengige fluxen. Enheten er vanligvis partikler cm^-2 s^-1, eller tilsvarende, avhengig av konvensjon.

Praktiske anvendelser inkluderer vurdering av strålingsbeskyttelse og dosimetri, design av partikkelbeams i akseleratorer, og kalibrering av sensorer og detektorer. Partikkelstrøm måles med instrumenter som scintillasjonsdetektorer, Geiger-Mauser-tellere og Faraday-kopper for ladede partikler, samt andre flux-måleprøver.