Die Blasenkammer: das Prinzip des Betriebs der Schaltungsanordnung. Vor- und Nachteile der Blasenkammer

Zurück in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde die Blasenkammer erfunden – eine Einrichtung, die aktiv verwendet wird, um die Mikropartikel zu überwachen. Zum größten Teil wurde sie von Physikern verwendet, die den Mikrokosmos beobachtet. Auch heute, trotz der enormen Entwicklung der Technologie und die Verfügbarkeit von verschiedenen elektronischen Sensoren, zeigen Schüler Aufnahmen des Partikels hergestellt, die Blasen mit.

Darüber, wie eine Kamera war

Wie wir oben, in der Mitte des 20. Jahrhunderts erwähnt, und die Erfindung erscheint. Und das alles wegen der Tatsache, dass Naturwissenschaftler verwalten konnten nicht die geladenen Teilchen bestehenden Detektoren zu erforschen. Zu diesem Zeitpunkt wusste jeder, was für ein Proton, Neutron, Elektron und ein Positron. Im Jahr 1950, um das Problem zu lösen beschäftigte D. Glaser. Wissenschaftler versuchen, sowohl chemische und physikalische Reaktionen, elektrische und flüssige sowie feste Umwandlung zu verwenden. Aber er entschied sich für ein flüssiges Phänomen zu bleiben, um genauer zu sein, auf dem Prinzip der Arbeit des Gemisches Überhitzung. Die grundlegenden Anforderungen, die Donald legte sich auf seine Erfindung – eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit, die die Partikel in der Fotografie zum richtigen Zeitpunkt erfassen können. Natürlich ist die Blasenkammer und die Nebelkammer etwas ähnlich. Aber es gibt einige Unterschiede, die wir in der Tat sprechen auf.

Die Blasenkammer: das Wirkungsprinzip

Das Arbeitsfluid verwendet , wie Diäthyläther, die einen solchen Vorteil , wie einem niedrigen Preis hatte. Darüber hinaus kann sie ohne Schwierigkeiten in reiner Form erhalten werden. Unterm Strich ist diese Flüssigkeit auf die Siedetemperatur (1400 Grad Celsius) zu erwärmen und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Zu diesem Zeitpunkt wird das radioaktive Material gebracht, zum Beispiel Kobalt, danach mit einem Intervall von etwa 60 Sekunden, siedet das Arbeitsfluid. Nach einer Minute war es möglich, die Bewegung der Teilchen auf dem Foto zu erfassen.

Alle zeigen deutlich, verwendet Glazer zwei Kameras aus Hartglas und mit Ether gefüllt. Das Erhitzen wurde in einem Ölbad durchgeführt, und der Druck kann mit dem Griff abgesenkt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kamera gestartet. Die durchschnittliche Framerate betrug etwa 3000 pro Sekunde. Dies machte es möglich, die Bewegung der Teilchen in den Gefäßen zu erfassen. Anschließend Blasenkammer ein wenig automatisiert, sondern das Arbeitsprinzip bleibt das gleiche war. Am häufigsten benutzten sie einen Geigerzähler, die es erlaubt , das Auftreten von Strahlung zu verfolgen.

Die Blasenkammer: die Vorrichtung

Lassen Sie uns nun ein wenig darüber reden, was ist eine Erfindung. In den meisten Fällen hat das Schiff mehrere kleine Fenster. Kammer mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt ist und in dem Magnetfeld angeordnet. Verwenden Sie immer einen Überdruck. Manchmal Kryostaten verwendet wurde, die notwendig war, eine Arbeitsflüssigkeit (GC) zu kühlen, siedet bei tiefen Temperaturen. Unmittelbar vor der Freisetzung radioaktiver Elemente aus dem Beschleuniger wird in den Kammern drucklos und empfängt überhitzten Flüssigkeit. Alles, was eine Ladung auf dem Weg hat Blätter, die Blasen von siedender Flüssigkeit. Nur für einen Bruchteil einer Mikrosekunde ausreichend um die Reaktion durchzuführen. In einem Augenblick wurden die Blasen eine Größenordnung größer. Zur Beleuchtung der Lampe und umfasste drei Kameras, mit denen Stereo-Anzeige.

Die letzte Phase des Experiments

In der letzten Stufe wurde eine komplexe Analyse und eine Trajektorie von geladenen Charakter radioaktiven Partikeln durchgeführt. Es gibt Fälle, wenn die Fotos für die Verarbeitung von ein paar Tagen getan, aber sie für Monate behandelt. Wenn Sie eine Spirale zu bekommen, ist es die Passage eines Elektrons indikativ. Der so genannte „Plug“ gesprochen über das Vorhandensein von neutralen Teilchen. In den meisten Fällen auf der Grundlage der Daten 3-Bilder erhalten, sorgfältig gemessen Bewegungstrajektorie Elemente. Wenn Sie das Bild vollständig wiederherstellen zu verwalten, war es möglich, ein dreidimensionales Bild zu erzeugen. Zunächst wurde dies von Wissenschaftlern gemacht, aber eine solche Studie könnte Jahre dauern. Die Situation änderte sich mit dem Aufkommen von Computern, die den Prozess stark beschleunigt.

Auf die Vorteile dieser Art von Kamera

Wie oben erwähnt, ist die Vorrichtung gemäß dem Prinzip der Aktion ein bisschen wie die Erfindung von Wilson. Aber es gibt eine Reihe von Vorteilen. Der bedeutendste Vorteil als Arbeitsgeschwindigkeit angesehen werden, was sehr wahrscheinlich ist, dass Sie auf das Foto bemerkenswerte Phänomen beheben können.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, dass als Arbeitsfluid verwendete fließfähige Substanzen mit hohen Dichte. Es wird viel erhöht die Chance, dass in dem Medium erwartete Ereignis passieren wird. Was ist der Vorteil der Blasenkammer, so ist es, dass der Zyklus ihrer Arbeit eine wenig Zeit in Anspruch nimmt. Dieser Parameter ist nur eine Voraussetzung für die Verwendung des Geräts in den Beschleunigern verschiedenen Typen. Überhitzten Flüssigkeit schnell genug erreicht werden, braucht es nur um den Druck in dem System zu reduzieren. Hier im Prinzip alle großen Vorteile dieses Gerätes.

Ein bisschen über die Mängel

Wie eingangs dieses Artikels erwähnt, jetzt gibt es nur eine große Anzahl von verschiedenen elektronischen Sensoren, mit hoher Genauigkeit, die richtigen Objekte mit hoher Geschwindigkeit zu finden, die Elemente, die Sie ihr dreidimensionales Bild bestimmen möchten. Es ist in der Untersteuerung Die Hauptnachteile der Blasenkammer sind. In der Regel ist die meisten Ergebnisse nicht von wissenschaftlichem Interesse, sondern zu verwerfen unnötig auf dem Foto, kann es einige Zeit dauern. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Gerät einfach nicht möglich ist, um sofort zu starten, insbesondere ist dies aufgrund der Trägheit des Arbeitsfluids und anderer physikalischer Parameter. Grundsätzlich rechnete die Mängel wir, wollen wir weiter gehen.

Auf der technischen Seite

Während der Verwendung dieses Verfahrens der geladenen Teilchen Detektieren wurde registriert knapp über 100 Kopien von Blasenkammern. Während dieser Zeit verwenden wir eine Vielzahl von Flüssigkeiten, wie Helium, Wasserstoff, Freon, Xenon, Propan und andere. Das gleiche gilt für die Temperatur, die mit einem sehr niedrigen Innengerät für Xenon begann und endete. „Gargamel“ – die letzte Blasenkammer, ist die Schaltung nicht grundlegend verschieden von den anderen. Aber in ihrer Kammer wurde mit etwa 18 Tonnen Freon überflutet. Diese Vorrichtung erlaubt ist, eine große Öffnung für die Zeiten zu machen – die Wechselwirkung zwischen den Neutralpunkten. Das größte Exemplar hatte einen Durchmesser von 4,5 Metern. Vorrichtung, die zur Verwendung mit Wasserstoff. Aber das Problem war die Tatsache, dass neue Boostern erfinden, die Strahlen der radioaktiven Partikel mit hoher Geschwindigkeit abgegeben werden, so dass keine Blasenkammern nicht mehr bewältigen.

Einige wichtige Punkte

Es lohnt sich die Aufmerksamkeit auf die Tatsache zu zahlen, dass derzeit die Kameradaten nicht verwendet wird. Nahezu alle von ihnen haben von den Konten abgeschrieben, aber wie sich herausstellte, war es eine vorzeitige Entscheidung. Im Jahr 2002 wurden die neuen Teilchen genannt pentakvarty geöffnet Blasen verwendet wird. Aber auch dies ist nicht das Ergebnis von Studien des gleichen Jahres, und der Einheit Testbild vor vielen Jahren erhalten. Es sagt, dass man etwas Sinnvolles aus finden können, was in der Vergangenheit geschehen ist.

Darüber hinaus ist die Rechenleistung moderner Technik so hoch, dass die Verarbeitung jedes Bild sehr wenig Zeit verlassen wird. Im Prinzip ist die Wirksamkeit dieser Art von Spurdetektor derzeit recht niedrig, so ist es ratsam, sie nicht zu verwenden, aber wenn die experimentellen Daten heute nützlich sein können.

Abschluss

Nun, das ist alles, was, dass eine solche Blasenkammer gesagt werden kann. Die Schaltungseinrichtung ist ganz einfach, da alle genial. Es lohnt sich ein paar Worte über die Effizienz solcher Geräte sagen, weitgehend von ihrer Größe abhängt. Je größer der Raum, desto besser die Chance, etwas Nützliches zu entdecken. Dennoch mit der Zunahme der Größe erhöht den Preis der Materialien und die Arbeitsflüssigkeit, die ein beeindruckend Kosten in großem Maßstab hat. Jetzt wissen Sie, was eine Blasenkammer, deren Prinzip auf der überhitzten Flüssigkeit basiert. Dieser Effekt wurde weit und breit untersucht, so gegenwärtig als relevante elektronische Sensoren sein, die jede Hinsicht übertreffen in.