時間投影室（time projection chamber）

設想一隻大瓶氣體，一個粒子在裡面留下一道三維的離子痕跡，就像凝固在空氣中的一道汽跡。你怎麼才能只在兩端放電子學，就把整條三維痕跡讀出來呢？時間投影室給出一個優雅的答案：它讓被釋放的電子在均勻電場裡，沿整個氣體體積的長度漂移到一端的平面讀出層。每個電子落在哪裡，給出原始電離的兩個座標；它花了多久到達，給出第三個座標。僅憑一台裝置，你就得到了完整的三維徑跡。

下面是它的具體原理。一隻充滿氣體的大圓筒，沿軸向加有強而極其均勻的電場。一個帶電粒子穿過氣體，會沿一路把它處處電離。被釋放的電子穩穩地朝一端漂去，那裡有一塊精細分區的讀出平面（常由絲或現代的微結構探測器構成），記錄每一簇電荷到達的位置——這就定下了電離發生位置的兩個維度。由於氣體中的漂移速度已知且恆定，每一簇從碰撞時刻算起的到達時間，告訴你它漂了多遠，從而提供第三個維度。作為額外的收穫，沿徑跡收集到的總電離量測出能量損失，這有助於鑑別粒子。

當一項實驗需要同時對許多粒子做完整的三維徑跡重建、又要盡量少放材料以免擾動它們時，時間投影室就格外寶貴。大型強子對撞機上的ALICE實驗用一台巨型時間投影室，去追蹤重離子碰撞中傾瀉而出的成千上萬條徑跡；而充滿液氬的大型時間投影室，是現代微中子實驗的核心。代價是速度：電子要花幾十微秒才能漂完全長，所以時間投影室相對較慢，最適合那些碰撞不是每隔幾納秒就到來一次的實驗。