粒子偵測器（particle detector）

你無法直接看見一個次原子粒子，就像你看不見風。你能看見的，是它撕過物質時留下的痕跡：被它剝掉電子的原子、被它激出的閃光、被它產生的次級粒子噴灑。粒子偵測器是一種被設計來把這些微弱痕跡轉成可測電訊號的儀器，好讓你從痕跡重建出通過的是什麼、帶著多少能量與動量。

偵測器利用粒子沉積能量的各種特定方式。帶電粒子會使它穿過的材料游離，追蹤室與矽偵測器把這些游離重建成一條路徑；讓這條路徑在磁場中彎曲，就能透過 p = q B r 測出動量，因為曲率半徑隨動量增大。閃爍體與契忍可夫輻射體把沉積的能量轉成光。量能器則把粒子完全吸收，並從它產生的簇射大小測出其總能量。大型實驗把這些層層套成一顆洋蔥般的子系統：內層追蹤器，然後電磁與強子量能器，再到最外層的緲子室，於是每種粒子都留下獨特而互補的特徵，合起來把它辨識出來、並測出它的四動量。

你在 LHC 上龐大的 ATLAS 與 CMS 實驗、在微中子觀測站、在暗物質搜尋中都會遇到粒子偵測器，而在醫學裡它也以偽裝現身——正子斷層掃描（PET）儀就是一台粒子偵測器。誠實的警告是：沒有偵測器是完美的。每台都有有限的效率，所以有些粒子就是被漏掉；有限的解析度，所以能量與位置都被抹糊；以及只有部分的角度覆蓋。微中子完全逃逸，只能從「所測總動量的不平衡」推斷。因此萃取物理意味著仔細地為這些不完美建模——通常用蒙地卡羅模擬——並加以修正。