doelpartikels

Doelpartikels zijn deeltjes die dienen als doelwit voor een inkomende straal van projectielen in verstrooiings- of botsingsexperimenten. Ze bevinden zich in een doelwitmateriaal en kunnen bestaan uit atoomkernen, moleculen of andere bindingen, afhankelijk van het onderzoeksdoel.

Doelwitmaterialen kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Veelvoorkomende voorbeelden zijn waterstofgas (protonen) als doelwit voor verstrooiing met protonen of pions, en koolstof-, zuurstof- of ijzerkernen als zware doelwitten. De keuze van het doelwit bepaalt de kinematiek van de interactie, de energie die beschikbaar is in het botsingssysteem en de kans op het optreden van bepaalde reacties. De samenstelling, isotopenverhouding en zuiverheid zijn daarbij cruciaal.

Belangrijke kenmerken zijn onder meer de structuur en zuiverheid van het doelwit, de dichtheid of areale dichtheid (het aantal doelwitten per oppervlakte-eenheid) en de dikte. Doelwitten kunnen in vaste vorm worden geplaatst op doelwitkoppen, of als gas in een doelwitcel. Een te dik doelwit leidt tot groter energieverlies en multiple scattering, terwijl een te dun doelwit weinig gebeurtenissen oplevert. De karakterisering van het doelwit is daarom essentieel voor de interpretatie van meetresultaten.

Doelpartikels spelen een centrale rol in zowel klassieke als moderne vaste-doelwitexperimentele setups: ze maken het mogelijk om kruis-secties, resonanties en de dynamiek van hadronische processen te bestuderen door de waargenomen secundaire deeltjes te koppelen aan de eigenschappen van het doelwit.