Kupla kammio: toimintaperiaate, laitteen piiri. Edut ja haitat kuplakammion

Back in puolivälissä 20-luvulla keksittiin kupla kammio - laite, jota käytetään aktiivisesti seuraamaan mikropartikkeleita. Suurimmaksi osaksi sitä on käytetty fyysikot joka tarkkaili mikrokosmos. Vielä nykyäänkin, huolimatta valtava teknologian kehittämiseen ja saatavuus erilaisia sähköisiä antureita, oppilaat esittävät valokuvat hiukkaset tehdään käyttäen kuplia.

Miten oli kamera

Kuten olemme edellä todettiin, puolivälissä 20-luvulla, ja keksintö tulee näkyviin. Ja kaikki johtuu siitä, että fyysinen tiedemiehet ei onnistunut tutkimaan varautuneita hiukkasia nykyisten ilmaisimet. Siihen mennessä kaikki tiesivät mitä protonin, neutroni, elektroni ja positroni. Vuonna 1950 ratkaista ongelma kytkettynä D. Glaser. Tutkijat yrittävät käyttää sekä kemialliset ja fysikaaliset reaktiot, sähkö- ja neste sekä kiinteänä aineena muuntaminen. Mutta hän päätti jäädä nesteeseen ilmiö, tarkemmin sanottuna, periaatteeseen työskentelevien seoksen ylikuumenemisen. Perusvaatimukset että Donald esittänyt hänen keksintö - ja nopea vasteaika, jonka avulla kaapata hiukkasen valokuvan oikeaan aikaan. Tietenkin kuplakammiossa pilvi kammio on hieman samanlainen. Mutta on olemassa joitakin eroja, jotka olemme itse asiassa puhua.

Kupla kamariin toiminnan periaate

Käytetty työväliaine kuin dietyylieetteri, jolla oli tällainen etu kuten alhainen hinta. Lisäksi, se voidaan saada puhtaassa muodossa ilman mitään vaikeuksia. Tärkeintä on lämmittää tämä neste kiehumislämpötilaan (1400 astetta) ja sitten jäähdytettiin huoneenlämpötilaan. Tällä hetkellä, radioaktiivinen materiaali on nostettu, esimerkiksi koboltti, sen jälkeen välein noin 60 sekuntia, työ neste kiehuu. Kerran minuutissa oli mahdollista vangita liikkeen hiukkasten valokuvan.

Kaikki osoittavat selvästi, Glazer käytetään kahta kameraa, jotka on valmistettu kovasta lasista, ja täytetään eetterillä. Lämmitys suoritettiin öljyhauteessa, ja paine voidaan laskea kahvasta. Tällä hetkellä kamera käynnistetään. Keskimääräinen runko oli noin 3000 sekunnissa. Tämä mahdollisti vangita liikkeen hiukkasten aluksiin. Myöhemmin kupla kammiossa oli hieman automatisoitu, mutta toimintaperiaate on sama. Useimmiten he käyttivät geigerlaskuri, joiden avulla voidaan jäljittää ulkonäkö säteilyä.

Kupla kammio: laite

Nyt puhua vähän siitä, mikä on tämän keksinnön. Useimmissa tapauksissa tämä alus on useita pieniä ikkunoita. Kammio on täytetty nestemäisten ja sijoitetaan magneettikentän. Aina käyttää ilmanpainetta korkeammassa. Joskus kryostaatti on käytetty, mikä oli välttämätöntä jäähdyttää toimiva neste (GC), kiehuu alhaisissa lämpötiloissa. Välittömästi ennen radioaktiivisia elementtejä kiihdytin on paine kammioissa, ja vastaanottaa tulistetun neste. Kaikkea sitä on varaus matkalla jättää kuplia kiehuvaa nestettä. Ja riittävästi reaktion suorittamiseksi vain murto-osan mikrosekunnin. Hetkessä kuplat tuli kertaluokkaa suurempi. Valaisemaan lamppu ja mukana kolme kameraa, jolla stereo katselu.

Loppuvaiheessa kokeen

Lopullisessa vaiheessa tehtiin monimutkainen analyysi ja liikeradan varausluonteen radioaktiivisia hiukkasia. On tapauksia, joissa kuvat käsiteltäväksi tapahtuu muutaman päivän, mutta kohteli heitä kuukausia. Kun saat kierre, se on osoitus kulkua elektronin. Niin kutsuttu "pistoke" puhuttu läsnä neutraalia hiukkasia. Useimmissa tapauksissa tietojen perusteella saadut 3-kuvia, mitataan huolellisesti liikkeen kehityskaari elementtejä. Jos onnistut täysin palauttaa kuvan, se oli mahdollista luoda kolmiulotteinen kuva. Aluksi tämä tehtiin tutkijat, mutta tällainen tutkimus voi kestää vuosia. Tilanne muuttui kynnyksellä tietokoneita, jotka suuresti nopeuttanut.

Sen etuja tämäntyyppisten kameran

Kuten edellä on mainittu, mukainen laite toiminnan periaate vähän kuin keksinnön Wilson. Mutta on olemassa useita etuja. Merkittävin etu voidaan pitää ajonopeus, joka on hyvin todennäköistä, voit korjata valokuvassa huomionarvoista ilmiö.

Toinen etu on se, että koska käytetty työväliaine juoksevan aineet, joilla on korkea tiheys. Se on paljon lisää mahdollisuutta, että tapahtuu keskipitkällä odotettu tapahtuma. Mitä hyötyä kupla kammion, niin se on, että sykli hänen työnsä vie hieman aikaa. Tämä parametri on yksinkertaisesti edellytys käyttöön laitteen kiihdyttimiä erilaisia. Tulistettua neste voidaan saada tarpeeksi nopeasti, se tarvitsee vain vähentää järjestelmän paine. Täällä periaatteessa kaikki suuret etuja tämän laitteen.

Hieman puutteista

Kuten edellä alussa tämän artikkelin, nyt on vain valtava määrä erilaisia sähköisiä antureita, suurella tarkkuudella löytämään oikeat esineet suurella nopeudella ja valitse kohteet, jotka haluat määrittää niiden kolmiulotteinen kuva. Se on understeer ovat tärkeimmät haitat kuplan kammiossa. Pääsääntöisesti Useimmat tulokset, ei ole tieteellinen kiinnostus, mutta hylkää tarpeettomat kuvassa, se saattaa kestää jonkin aikaa. Toinen haitta on se, että laite ei yksinkertaisesti ole mahdollista heti käynnistää, erityisesti, tämä johtuu inertia työnesteen, ja muut fysikaaliset parametrit. Periaatteessa puutteet Ajattelimme, mennään eteenpäin.

Tekninen puoli

Käytön aikana tämä menetelmä havaitsemiseen varattujen hiukkasten se on rekisteröity vain yli 100 kappaletta kuplakammio. Tänä aikana, käytämme erilaisia nesteitä, kuten heliumia, vetyä, freonia, ksenon, propaani ja muita. Sama koskee lämpötilaa, joka alkoi ja päättyi hyvin alhainen sisäyksikön Xenon. "Gargamel" - viimeinen kuplakammion, piiri ei ole olennaisesti erilainen kuin muut. Mutta hänen kammiossa tulvi noin 18 tonnia freonia. Tämä laite saa tehdä suuri aukko kertaa - vuorovaikutus neutraali pistettä. Suurin näyte oli halkaisijaltaan 4,5 metriä. Laite on tarkoitettu käytettäväksi vedyllä. Mutta ongelma oli se, että keksiä uusia vahvistimet myöntäneen palkit radioaktiivisten hiukkasten suurella nopeudella, joten ei kuplakammio eivät enää selviydy.

Muutamia tärkeitä kohtia

On syytä kiinnittää huomiota siihen, että nykyisin kamera tietoa ei käytetä. Lähes kaikki niistä ovat kirjoittaneet pois tilejä, mutta kuten kävi ilmi, että se oli ennenaikainen päätös. Vuonna 2002 uusia hiukkasia kutsutaan pentakvarty avattiin käyttäen kuplia. Mutta jälleen kerran tämä ei ole seurausta tutkimusten samana vuonna, ja yksikkö testikuvia saatu vuosia sitten. Siinä sanotaan, että voit löytää jotain hyödyllistä, mitä on tehty aiemmin.

Lisäksi laskentateho nykyaikainen teknologia on niin korkea, että käsittely kunkin kuvan jättää hyvin vähän aikaa. Periaatteessa tehokkuutta tällaisen kappaleen ilmaisin on tällä hetkellä melko matala, joten on suositeltavaa käyttää ole niitä, mutta kun kokeelliset tiedot voivat olla hyödyllisiä tänään.

johtopäätös

No, siinä kaikki, että voidaan sanoa, että tällainen kuplan kammiossa. Piiri laite on varsin yksinkertainen, kuten kaikki kekseliäs. On syytä sanomalla muutaman sanan tehokkuudesta sellaisten laitteiden riippuu pitkälti niiden kokoa. Suurempi huone, sitä paremmat mahdollisuudet löytää jotain hyödyllistä. Kuitenkin, ja koon kasvu nostaa hintaa materiaalien ja työfluidin, joka on vaikuttava kustannus suuressa mittakaavassa. Nyt tiedät, mitä kupla kammio, jonka periaate perustuu ylikuumennettu neste. Tämä vaikutus on tutkittu laajalti, niin tällä hetkellä katsotaan olevan merkityksellisiä Anturit parempien kaikissa suhteissa.