FHSST 物理/原子核/探測器
我們如何觀察像質子和 粒子這樣微小的東西？沒有任何顯微鏡可以辨別它們。從亞原子時代的開始，科學家們一直在致力於開發一種特殊的儀器，被稱為粒子探測器。這些裝置使我們能夠記錄某些粒子經過空間中某一點這一事實，或者觀察其軌跡。實際上，這就像觀察粒子一樣。雖然粒子尺寸非常小，但當它們穿過某些物質時，會在身後留下數十釐米長的可見痕跡。透過測量粒子在電場或磁場中偏轉的軌跡的曲率，物理學家可以確定粒子的電荷和質量，從而識別它。
蓋革計數器是最常用的記錄帶電粒子的裝置。它不能告訴你關於粒子除了它穿過計數器這一事實的任何資訊。計數器由一個充滿氣體的薄金屬圓柱體組成。一根金屬絲電極沿著管子的中心延伸，並相對於圓柱體保持高電壓 (V)。當粒子穿過管子時，它會導致氣體原子電離，從而在圓柱體和金屬絲之間產生放電。電脈衝可以被計算機計數，或者透過揚聲器發出咔噠聲。每秒的計數次數告訴我們輻射的強度。
第一個探測器是熒光屏。當帶電粒子撞擊螢幕時，人眼可以在撞擊點看到一道閃光。實際上，我們每天在看電視或看電腦時都在使用這種探測器（當然，如果它沒有液晶屏的話）。事實上，電子束管螢幕上的影像是由加速的電子形成的。
另一種粒子探測器，可以追溯到貝克勒爾，是核感光乳膠。帶電粒子的透過以與普通黑白感光膠片記錄影像相同的方式記錄在乳膠中。唯一的區別是核感光乳膠被製作得相當厚，以捕捉粒子路徑的很大一部分。在沖洗後，帶電粒子軌跡的永久記錄就出來了。
在亞原子物理學和核物理學領域，威爾遜雲室是最基本的觀察粒子軌跡的裝置。它的基本原理是由 C. T. R. 威爾遜於 1897 年發現的，並在 1911 年投入實際應用。
雲室的頂部和側面覆蓋著直徑數釐米的圓形玻璃。在雲室底部放置了一個活塞。雲室中填充的空氣中飽和了水蒸氣。當快速向下拉動活塞時，雲室的體積會膨脹，溫度會下降。結果，內部的空氣會被水蒸氣過飽和。如果快速移動的帶電粒子在雲室處於過飽和狀態時進入雲室，水蒸氣會在粒子產生的離子的軌跡（即粒子的路徑）上凝結。因此我們可以觀察到痕跡，並拍照。為了使痕跡清晰，有時會從側面照射燈光。當將雲室放置在磁場中時，我們可以透過測量痕跡的曲率和其他資料來獲得有關帶電粒子的各種資訊。氣泡室和火花室已經取代了雲室，現在雲室僅用於教學目的。然而，威爾遜雲室在物理學史上發揮了非常重要的作用。
氣泡室是高能物理早期發展中重要的粒子探測器。從1955年到1970年代，氣泡室在物理學研究中取得了豐碩成果。它的原理是利用液體在超過沸點溫度時形成氣泡的現象，然後快速膨脹，在帶電粒子經過時電離液體原子的地方開始沸騰。這種技術獲得了1960年諾貝爾獎，授予D. Glaser。即使在今天，氣泡室照片仍然提供了最具審美性的亞核碰撞視覺化方式。
火花室是一種歷史性的裝置，它利用兩個電極之間存在高電勢差的間隙中的電放電，使經過的粒子可見。火花出現在氣體被電離的地方。通常使用多個短間隙，但也建造了間隙高達40釐米的寬間隙室。火花室仍然具有重要的科學價值，因為它仍然相對簡單且便宜，而且能夠讓觀察者看到帶電粒子的路徑。