Boblen Kammeret: prinsippet for operasjonen, anordningen krets. Fordeler og ulemper med boblekammer

Tilbake i midten av det 20. århundre ble oppfunnet boblekammeret - en innretning som er aktivt brukes til å overvåke mikropartiklene. For det meste har det vært brukt av fysikere som observerte mikrokosmos. Selv i dag, til tross for den enorme utviklingen av teknologi og tilgjengeligheten av ulike elektroniske sensorer, elevene viser fotografier av partiklene er gjort ved hjelp av boblene.

Om hvordan det var et kamera

Som nevnt ovenfor, i midten av det 20. århundre, og oppfinnelsen vises. Og alt på grunn av det faktum at fysiske forskere kunne ikke klarer å utforske de ladede partiklene eksisterende detektorer. Innen den tid, visste alle hva et proton, nøytron, elektron og et positron. I 1950, for å løse problemet engasjert D. Glaser. Forskere prøver å bruke både kjemiske og fysiske reaksjoner, elektriske og væske samt faste konvertering. Men han bestemte seg for å bo på en flytende fenomen, for å være mer presis, på prinsippet om å jobbe blandingen overoppheting. De grunnleggende krav som Donald lagt frem til sin oppfinnelse - en høy reaksjonshastighet, noe som gjør det mulig å fange partikler i bildet til rett tid. Selvfølgelig, boblekammeret og tåkekammer er noe lignende. Men det er noen forskjeller, som vi faktisk snakker om.

Boblen Kammeret: prinsippet handlings

Den arbeidsfluid brukes som dietyleter, som hadde en slik fordel som en lav pris. I tillegg kan det bli oppnådd i ren form uten noen problemer. Poenget er å oppvarme denne væsken til koketemperatur (1400 ° C) og deretter avkjølt til romtemperatur. På dette tidspunkt, blir det radioaktive materiale brakt, for eksempel kobolt, deretter med et intervall på omtrent 60 sekunder, koker arbeidsfluidet. Når et minutt var det mulig å fange bevegelse av partikler på bildet.

Alle viser tydelig Glazer brukt to kameraer, laget av hardt glass og fylt med eter. Oppvarming ble utført i et oljebad, og trykket kan senkes ved hjelp av håndtaket. På denne tiden kameraet vil bli lansert. Den gjennomsnittlige bildehastighet var ca. 3000 per sekund. Dette gjorde det mulig å fange bevegelse av partiklene i skipene. Deretter boblekammer ble en liten automatisert, men driftsprinsippet forblir den samme. Som oftest benyttes en geigerteller, som gjør det mulig å spore utseendet av stråling.

Boblen Kammer: anordningen

Nå la oss snakke litt om hva som er et oppfinnelsen. I de fleste tilfeller, dette fartøyet har flere små vinduer. Kammer som er fylt med en spesiell væske og plassert i det magnetiske felt. Bruk alltid et trykk over atmosfæretrykket. Noen ganger kryostaten ble anvendt, som var nødvendig for å avkjøle en arbeidsvæske (GC), koker ved lave temperaturer. Umiddelbart før frigjøring av radioaktive elementer fra akseleratoren trykkavlastes i kamrene, og mottar overhetet væske. Alt som har en kostnad på vei later bobler kokende væske. For i tilstrekkelig grad å utføre reaksjonen bare en brøkdel av et mikrosekund. På et øyeblikk boblene ble en størrelsesorden større. For å belyse lampen og inkluderte tre kameraer, som stereo visning.

Den siste fase av forsøket

I slutt-trinnet ble utført kompleks analyse og en bane av ladet karakter av radioaktive partikler. Det finnes tilfeller der bildene for behandling gjøres av noen få dager, men behandlet dem i månedsvis. Når du får en spiral, er det en indikasjon på passering av et elektron. Den såkalte "plugg" snakket om tilstedeværelse av nøytrale partikler. I de fleste tilfeller, basert på de data som oppnås 3-bilder, nøye målt bevegelsesbaneelementer. Hvis du klarer å fullstendig gjenopprette bildet, var det mulig å lage et tredimensjonalt bilde. I første omgang ble dette gjort av forskere, men en slik studie kan ta år. Situasjonen endret seg med bruk av datamaskiner, som i stor grad akselerert prosessen.

På fordelene med å bruke denne typen kamera

Som nevnt ovenfor, kan anordningen i henhold til prinsippet med aksjon litt som oppfinnelsen av Wilson. Men det finnes en rekke fordeler. Den viktigste fordelen kan betraktes som driftshastighet, noe som er svært sannsynlig at du kan fikse på fotografiet bemerkelsesverdig fenomen.

En annen fordel ligger i det faktum at etter hvert som arbeidsmedium anvendes flytbare stoffer med høy tetthet. Det er mye øker sjansen for at vil skje i mellom etterlengtede hendelse. Hva er fordelen med boblen kammeret, så er det at syklusen av hennes arbeid tar litt tid. Denne parameteren er bare en forutsetning for bruk av anordningen i akseleratorene av ulike typer. Overhetet væske kan oppnås raskt nok, er det bare behov for å redusere trykket i systemet. Her, i prinsippet alle de store fordelene med denne enheten.

Litt om manglene

Som nevnt i begynnelsen av denne artikkelen, nå er det bare et stort antall ulike elektroniske sensorer, med høy nøyaktighet for å finne de rette stedene i høy hastighet for å velge elementene du ønsker å bestemme deres tredimensjonalt bilde. Det er i den understyring er de viktigste ulempene ved boblekammeret. Som regel de fleste av resultatene er av ingen vitenskapelig interesse, men å forkaste unødvendig i bildet, kan det ta en stund. En annen ulempe er at anordningen er ganske enkelt ikke mulig å starte umiddelbart, i særdeleshet, er dette på grunn av tregheten for arbeidsmediet, og andre fysiske parametre. I prinsippet svakhetene vi skjønte, la oss gå videre.

På den tekniske siden

Under bruk av denne metode for å påvise ladede partikler ble det registrert i overkant av 100 kopier av boblekammere. I løpet av denne tid, bruker vi en rekke forskjellige væsker, slik som helium, hydrogen, freon, xenon, propan og andre. Det samme gjelder for den temperatur, som startet og sluttet med en meget lav innendørsenhet for Xenon. "Gargamel" - den siste boblekammeret, er kretsen ikke fundamentalt forskjellig fra de andre. Men i hennes kammeret ble oversvømmet med ca 18 tonn med freon. Denne enheten er tillatt å gjøre en stor åpning for tiden - interaksjonen mellom nullpunkt. De største prøven hadde en diameter på 4,5 meter. Innretning beregnet for bruk sammen med hydrogen. Men problemet var det faktum at oppfinne nye forsterkere som sendte stråler av radioaktive partikler i høy hastighet, slik at ingen boblekammere ikke lenger håndtere.

Noen viktige punkter

Det er verdt å betale oppmerksomhet til det faktum at tiden kamera data brukes ikke. Nesten alle av dem har avskrevet i regnskapet, men som det viste seg at det var en forhastet beslutning. I 2002 ble de nye partikler kalt pentakvarty åpnes ved hjelp av bobler. Men igjen dette er ikke et resultat av studier av samme år, og enheten testen bildene innhentet mange år siden. Den sier at du kan finne noe nyttig fra det som har blitt gjort i fortiden.

Videre er datakraft av moderne teknologi så høy at behandlingen av hvert bilde vil forlate svært lite tid. I prinsippet, effektiviteten av denne typen spordetektoren er for tiden ganske lav, så det er tilrådelig å bruke ikke har dem, men når de eksperimentelle data kan være nyttig i dag.

konklusjon

Vel, det er alt som kan sies at en slik boblekammer. Kretsen enheten er ganske enkelt, som alle geniale. Det er verdt å si noen ord om effektiviteten av slike apparater avhenger i stor grad av deres størrelse. Jo større rommet, jo bedre er sjansen for å oppdage noe nyttig. Likevel, med økningen i størrelse øker prisen på materialer og arbeidsmediet, som har en imponerende kostnadene i stor skala. Nå vet du hva en boble kammer, prinsippet som er basert på overopphetet væske. Denne effekten har blitt studert vidt og bredt, så i dag anses å være mer relevante elektroniske sensorer som overgår på alle måter.