De bubble keamer: it prinsipe fan de wurking, it apparaat circuit. Foardielen en neidielen fan it bubble keamer

Werom yn 'e mids 20e ieu waard útfûn it bubble keamer - in apparaat dat wurdt aktyf brûkt wurdt om tafersjoch op de microparticles. Foar it grutste part is it is brûkt troch natuerkundigen dy't observearre de Microcosm. Sels hjoed, nettsjinsteande de ûnbidige ûntwikkeling fan de technyk en de beskikberens fan ferskate elektroanyske sensoren, learlingen litte foto 's fan de dieltsjes makke mei help fan de bubbels.

Oer hoe't der wie in kamera

As wy opmurken boppe, yn 'e mids-20e ieu, en de útfining ferskynt. En al fanwege it feit dat fysike wittenskippers koe net beheare te ferkennen de laden dieltsjes besteande Detectors. Tsjin dy tiid, elk wist wat in proton, neutron, elektron en in positron. Yn 1950, te lossen de útjefte dwaande hâlde D. Glaser. Wittenskippers besykje te brûken sawol gemyske en fysike reaksjes, elektryske en floeibere likegoed as bêst konverzje. Mar hy besletten om te bliuwen op in floeistof fenomeen, te wêzen mear sekuere, op it prinsipe fan wurkjen 'e mengsel oververhitting. De basis easken dy't Donald sette foaren nei syn útfining - in hege antwurd snelheid, dat makket it mooglik om te fangen it dieltsje yn de foto op it rjochte stuit. Fansels, de bubble keamer en de wolk keamer binne wat fergelykber. Mar der binne in pear ferskillen, dat wy, yn feite, praat op.

De bubble keamer: it prinsipe fan de aksje

It wurk focht brûkt as diethyl eter, dy hie sa'n foardiel as in lege priis. Dêrneist kin krigen wurde yn suver foarm sûnder muoite. Ûnderste rigel is te ferwaarmjen dit floeistof oan de siedende temperatuer (1400 graden Celsius) en dan kuolle nei keamertemperatuer. Op dit stuit, it radioaktive materiaal wurdt brocht, bygelyks kobalt, dêrnei mei in skoft fan sa'n 60 sekonden, de wurkje floeistof swolmen. Sadree't ien minút wie it mooglik om te feroverjen op de beweging fan de dieltsjes op 'e foto.

Alle show dúdlik Glazer brûkt twa kamera, makke fan hurde glês en fol mei eter. Heating waard útfierd yn in oalje bad, en de druk kinne wurde ferlege mei help fan de handgreep. Op dit stuit de kamera sil begûn wurde. De gemiddelde frame taryf wie likernôch 3000 per sekonde. Dat makke it mooglik om te feroverjen de moasje fan de dieltsjes yn de fetten. Ferfolgens bubble chamber wie in bytsje automatisearre, mar de eksploitaasje prinsipe bliuwt itselde. Meast faak se brûkt in Geiger counter, dy't mooglik meitsje te efterheljen it uterlik fan strieling.

De bubble keamer: it apparaat

No litte wy prate in lyts bytsje oer wat is oanwêzich útfining. Yn de measte gefallen, dit ark hawwende ferskate lytse finsters. Chamber fold mei in spesjale floeistof en pleatst op it magnetysk fjild. Altyd brûk in druk boppe sfearfol. Soms cryostat waard brûkt, dat wie nedich te koelen in wurkjende floeibere (GC), swolmen by lege temperatueren. Fuortendaliks foarôfgeand oan de frijlitting fan radioaktive eleminten út de accelerator wurdt depressurized yn 'e keamers, en ûntfangt superheated floeibere. Alles wat hat in heffing op syn paad ferlit de bubbels fan it siedende floeibere. Foar foldwaande it útfieren fan de reaksje mar in fraksje fan in microsecond. Yn in omsjoch de bubbels waard in folchoarder fan grutte grutter. Om ferljochtsje de lampe en opnaam trije kamera, dêr't stereo besjoen hawwe.

De lêste faze fan it eksperimint

By de lêste rit waard útfierd komplekse analyse en in trajekt fan belêste karakter fan radioaktive dieltsjes. Der binne gefallen as de foto foar ferwurking dien troch in pear dagen, mar behannele se foar moannen. As jo krije in spiraal, it is in yndikaasje fan de passaazje fan in elektron. De saneamde "plug" praat oer de oanwêzigens fan neutrale dieltsjes. Yn de measte gefallen, basearre op 'e gegevens krigen 3-foto, soarchfâldich mjitten beweging trajekt eleminten. As jo beheare te folslein werstelle de foto, it wie mooglik te meitsjen in trijediminsjonale foto. Ynearsten, dizze waard dien troch wittenskippers, mar sa'n ûndersyk koe nimme jierren. De situaasje feroare mei de komst fan kompjûters, dy't sterk versnelde it proses.

Op de foardielen fan it brûken fan dit type kamera

Lykas hjirboppe, it apparaat neffens it prinsipe fan de aksje in bytsje as de útfining fan Wilson. Mar der binne in oantal foardielen. De meast wichtige foardiel kin beskôge as bestjoeringssysteem snelheid, dat is hiel wierskynlik kinst reparearje op de foto opmerklik ferskynsel.

In oar foardiel leit yn it feit dat as it wurkje floeistof brûkt flowable stoffen hawwen hege tichtheid. It is folle fergruttet de kâns dat sil barre yn 'e medium-wachte evenemint. Wat is it foardiel fan 'e bel keamer, dus it is dat de syklus fan har wurk duorret in bytsje tiid. Dit parameter is simpelwei in betingst foar it brûken fan it apparaat yn 'e accelerators fan ferskate soarten. Superheated floeiber kinne krigen wurde gau genôch, dan moat allinne te ferminderjen de druk yn it systeem. Hjir, yn prinsipe, al fan 'e grutte foardielen fan dit apparaat.

In bytsje oer it tekortkomingen

Lykas by it begjin fan dit artikel, no is der krekt in grutte oantal ferskate elektroanyske sensoren, mei hege krektens te finen rjochts objekten op hege snelheid te selektearjen de items dy't jo wolle bepale harren trijediminsjonale foto. It is yn 'e understeer binne de wichtichste neidielen fan de bubble keamer. As regel, de measte fan de resultaten is fan gjin wittenskiplike belangstelling, mar te meitjen ûnnedige yn 'e foto, dan kin nimme nochal wat tiid. In oar neidiel is dat it apparaat is gewoan net mooglik om direkt begjinne, yn it bysûnder, dat komt troch it inertia fan it wurkjen vloeistof, en oare lichaamlike parameters. Yn prinsipe, de tekoartkommingen wy tocht, lit ús gean fierder.

Oan de technyske kant

Under brûken fan dizze metoade fan detecting laden dieltsjes it is oanjefte dien krekt mear as 100 eksimplaren fan bubble keamers. Yn dy tiid, wy gebrûk fan in ferskaat oan floeistoffen, lykas helium, wetterstof, freon, xenon, propaan en oaren. Itselde jildt foar de temperatuer, dy't begûn en einige mei in tige leech indoor ienheid foar Xenon. "Gargamel" - de lêste bubble keamer, it circuit is net wêzentlik oars as de oaren. Mar yn har keamer waard oerstreamd mei sa'n 18 ton Freon. Dit apparaat is tastien om in grutte iepening foar de tiden - de ynteraksje tusken neutraal punten. De grutste specimen hie in diameter fan 4,5 meter. Apparaat bedoeld foar gebrûk mei wetterstof. Mar it probleem wie it feit dat útfine nije Boosters dy't útjûn lizzers fan radioaktive dieltsjes op hege snelheid, dus gjin bubble keamers wurde net mear omgean.

Guon wichtige punten

It is de muoite wurdich beteljen omtinken oan it feit dat op dit stuit de kamera gegevens wurdt net brûkt. Frijwol allegearre hawwe skreaun wirde út de rekkens, mar sa die bliken út, it wie in iere beslút. Yn 2002, de nije dieltsjes neamd pentakvarty waarden iepene mei help fan bubbels. Mar wer dat is net it gefolch fan stúdzjes fan itselde jiers, en de unit test foto krigen in protte jierren lyn. It seit dat jo jo fine wat muoite wurdich fan wat is dien yn it ferline.

Boppedat, it Computing krêft fan moderne technology is sa heech dat it ferwurkjen fan elk plaatsje sil ferlitte hiel lyts bytsje tiid. Yn prinsipe, de effektiviteit fan dit soarte fan track detektor is op it stuit hiel leech, dus is it oan te rieden net hawwe se, mar ien kear de eksperimintele gegevens kin wêze brûkbere hjoed.

konklúzje

No, dat is alles dat kin sein wurde dat sa'n bubble keamer. De circuit apparaat is hiel ienfâldich, lykas alle fernimstige. It is de muoite wurdich sizzen in pear wurden oer de doelmjittigens fan sokke apparaten hinget foar in grut part op harren grutte. Hoe grutter de keamer, hoe better de kâns om te ûntdekken wat brûkber. Dochs, by de taname yn omfang fergruttet de priis fan materialen en it wurkjen floeistof, dat hat in mânske kosten op in grutte skaal. No do witst wat in bel keamer, it prinsipe fan dat is basearre op de oververhit floeiber. Dit effekt is studearre fier en hein, dus op dit stuit beskôge as mear relevante elektroanyske sensoren dy outperform yn alle opsichten.