Время, за которое частица проходит известное расстояние, используемое для её идентификации.Метод времени пролёта — это измерительная техника, которая идентифицирует частицу по времени, за которое она проходит известное расстояние. В физике частиц, когда частица проходит через детектор, её скорость можно определить по времени, за которое она перемещается между двумя точками. В сочетании с её импульсом (измеряемым по тому, насколько она отклоняется в магнитном поле), скорость позволяет определить массу частицы и, следовательно, её идентичность. Это фундаментальный инструмент в экспериментах по изучению космических лучей, ядерных реакций и частиц, рождаемых в ускорителях.
Метод стал практически применимым с развитием быстрых фотоэлектронных умножителей и электроники в середине XX века, и с 1960-х годов он является стандартной частью детекторов частиц.
Два слоя детектора размещаются на известном расстоянии друг от друга. Когда частица попадает в первый слой, запускается таймер; когда она попадает во второй, таймер останавливается. Разность времени, делённая на расстояние, даёт скорость частицы. Поскольку частицы разных масс, но с одинаковым импульсом, движутся с разными скоростями (более лёгкие — быстрее), измерение скорости позволяет их различить. Метод особенно эффективен для частиц, движущихся со значительной долей скорости света, где необходимо разрешать временные интервалы порядка наносекунд или пикосекунд.
Метод времени пролёта используется в детекторах частиц (например, в ЦЕРНе), в масс-спектрометрии для химического анализа, а также в медицинской визуализации (ПЭТ-сканерах) для улучшения разрешения изображений.
В типичном детекторе частиц системы времени пролёта измеряют время прихода с точностью около 100 пикосекунд — это время, за которое свет проходит всего 3 сантиметра.
