Bublina komory: Princíp fungovania, obvod zariadenia. Výhody a nevýhody bublinovej komory

Späť v polovici 20. storočia bol vynájdený bublinovou komoru - zariadenie, ktoré je aktívne používa na monitorovanie mikročastíc. Z veľkej časti to bolo použité fyziky, ktorí pozorovali mikrokozmos. Dokonca aj dnes, napriek obrovským rozvojom technológií a dostupnosti rôznych elektronických senzorov, žiaci ukazujú fotografie z častíc vyrobených pomocou bublín.

O tom, ako došlo k fotoaparátu

Ako sme uviedli vyššie, v polovici 20. storočia, a objaví sa vynález. A to všetko kvôli tomu, že fyzické vedci nedokázal preskúmať nabitých častíc existujúce detektory. Do tej doby, každý vie, čo je to protón, neutrón, elektrón a pozitrón. V roku 1950, k vyriešeniu tohto problému zapojení D. Glaser. Vedci sa snažia využiť ako chemické a fyzikálne reakcie, elektrické a kvapalné aj pevné konverziu. Ale on sa rozhodol zostať na kvapalné javu, presnejšie povedané, na princípe pracuje prehriatie zmesi. Základnými požiadavkami, ktoré Donald predložené na jeho vynález - vysoká rýchlosť odozvy, ktorá umožňuje zachytiť častice na fotografiu v správny čas. Samozrejme, že bublina komora a hmlová komora sú niečo podobné. Ale existujú určité rozdiely, ktoré sme v skutočnosti hovoriť o.

Bublina komory: princíp akcie

Pracovná tekutina používajú ako dietyléter, ktorý mal takú výhodu ako nízku cenu. Okrem toho, že je možné získať v čistej forme bez problémov. Spodná línia je k ohrevu tejto kvapaliny do teploty varu (1400 stupňov Celzia) a potom sa ochladí na teplotu miestnosti. V tomto okamihu sa rádioaktívny materiál sa privedie, napríklad kobaltu, potom sa v intervale asi 60 sekúnd, pracovné tekutina varí. Raz za minútu bolo možné zachytiť pohyb častíc na fotografiu.

All ukázať jasne Glazer používajú dve kamery, vyrobená z tvrdého skla a naplnené éterom. Zahrievanie sa robí v olejovom kúpeli, a môže byť tlak znížený pomocou rukoväte. V tejto dobe bude zahájená fotoaparát. Priemerná miera Rám bol asi 3000 za sekundu. Vďaka tomu bolo možné zachytiť pohyb častíc v cievach. Následne bublinková komora bol trochu automatizovaný, ale princíp prevádzkové zostáva rovnaký. Najčastejšie sa používa na Geigerove počítač, ktorý umožní sledovať výskyt radiácie.

Bublina komory: prístroj

Teraz sa poďme hovoriť trochu o tom, čo je tento vynález. Vo väčšine prípadov je toto plavidlo má niekoľko malých okien. Komora naplnená špeciálnou kvapalinou a umiestnená v magnetickom poli. Vždy použiť tlak vyšší ako atmosférický. Niekedy sa používa kryostat, ktoré bolo nutné chladiť pracovné kvapalinu (GC), sa varí pri nízkych teplotách. Bezprostredne pred uvoľnením rádioaktívnych prvkov z akcelerátora je znížený tlak v komorách, a prijíma prehriatej kvapaliny. Všetko, čo má náboj na svojej ceste opustí bublín vriacej kvapaliny. Pre dostatočne prevedenie reakcie len zlomok mikrosekundy. V okamihu bubliny sa stal rádovo vyššia. Osvetliť lampy a zahŕňal tri kamery, s ktorými stereo zobrazenia.

Konečná fáza experimentu

V konečnej fáze bola vykonaná komplexnú analýzu a trajektórie nabitých charakteru rádioaktívnych častíc. Existujú prípady, keď fotografie pre spracovanie hotový v priebehu niekoľkých dní, ale s nimi zaobchádzali mesiace. Keď sa dostanete do špirály, to svedčí o prechode elektrónu. Takzvaný "plug" Hovorili o prítomnosti neutrálnych častíc. Vo väčšine prípadov, na základe údajov získaných 3-fotografie, starostlivo merané pohybové trajektórie prvkov. Ak sa vám podarí úplne obnoviť obraz, bolo možné vytvoriť trojrozmerný obraz. Spočiatku toto bolo robené vedci, ale takéto štúdie môže trvať roky. Situácia sa zmenila s príchodom počítačov, čo výrazne urýchlilo proces.

O výhodách používania tohto typu kamery

Ako je uvedené vyššie, zariadenie podľa princípu akcie trochu ako vynálezu Wilson. Ale existuje celý rad výhod. Najvýznamnejšou výhodou možno považovať za prevádzkové rýchlosti, čo je veľmi pravdepodobné, že môžete opraviť na fotografiu pozoruhodného javu.

Ďalšia výhoda spočíva v tom, že ako pracovné tekutiny používa tekutých látok, ktoré majú vysokú hustotu. To je veľa zvyšuje pravdepodobnosť, že sa stane v strednodobom očakávané udalosti. Aká je výhoda bublinkovej komory, tak to je, že cyklus jej práca zaberie trochu času. Tento parameter je len predpokladom pre použitie prístroja v urýchľovačoch rôznych typov. Prehriata kvapalina môže byť získaná dostatočne rýchlo, stačí pre zníženie tlaku v systéme. Tu, v zásade všetci z hlavných výhod tohto zariadenia.

Trochu o nedostatkoch

Ako už bolo uvedené v úvode tohto článku, teraz tam je len obrovské množstvo rôznych elektronických senzorov, s vysokou presnosťou nájsť správne predmety vysokou rýchlosťou k výberu položiek, ktoré chcete určiť ich trojrozmerný obraz. Je v nedotáčavosti sú hlavné nevýhody bublinové komory. Je pravidlom, že väčšina výsledkov je bez vedeckého záujmu, ale zbaviť sa zbytočné na fotografiu, môže trvať nejakú dobu. Ďalšou nevýhodou je to, že zariadenie je jednoducho nie je možné, aby okamžite začať, a to najmä, je to kvôli zotrvačnosti pracovnej tekutiny a ďalších fyzikálnych veličín. V zásade platí, že nedostatky sme prišli, poďme ďalej.

Z technického hľadiska

Pri použití tejto metódy detekcie nabitých častíc bola zapísaná len cez 100 kópií bublinové komory. Počas tejto doby sme sa použiť rôzne kvapaliny, ako je napríklad hélium, vodík, freón, xenón, propán a ďalšie. To isté platí aj pre teplotu, ktorá začala a skončila s veľmi nízkou vnútornej jednotky pre Xenon. "Gargamel" - posledné bublina komora, obvod sa v podstate nelíši od ostatných. Ale vo svojej komore bol zaplavený asi 18 ton freónu. Toto zariadenie je dovolené, aby sa veľký otvor pre dôb - interakciu medzi neutrálnymi bodmi. Najväčší exemplár mal priemer 4,5 metra. Zariadenia určené pre použitie s vodíkom. Ale problém bol fakt, že vymýšľať nové boostery, že emitované lúče rádioaktívnych častíc s vysokou rýchlosťou, takže žiadne bublinkové komory už nie sú vyrovnať.

Niektoré dôležité body

Stojí za to venovať pozornosť tomu, že v súčasnej dobe sú dáta fotoaparát sa nepoužíva. Prakticky všetci z nich odpísať z účtov, ale ako sa ukázalo, bolo to predčasná rozhodnutie. V roku 2002, nové častice zvané pentakvarty boli otvorené pomocou bublín. Ale zase to nie je výsledok štúdií toho istého roku a obrazy jednotkových skúšok získaných už pred mnohými rokmi. To hovorí, že môžete nájsť niečo užitočného z toho, čo bolo vykonané v minulosti.

Okrem toho je výpočtový výkon moderných technológií je tak vysoká, že spracovanie každej snímky zostane len veľmi málo času. V zásade platí, že účinnosť tohto druhu detektora trati je v súčasnej dobe pomerne nízky, takže je vhodné použiť ich nemá, ale akonáhle experimentálne dáta môžu byť užitočné aj dnes.

záver

No, to je všetko, čo možno povedať, že takéto bublinové komory. Prístroj okruh je pomerne jednoduché, pretože všetky geniálny. Je potrebné povedať niekoľko slov o účinnosti týchto zariadení do značnej miery závisí od ich veľkosti. Čím väčšia miestnosť, tým väčšia je šanca na objaviť niečo užitočného. Avšak, s nárastom veľkosti zvyšuje cenu materiálov a pracovnej tekutiny, ktorá má impozantné náklady vo veľkom meradle. Teraz už viete, čo bublina komora, ktorého princíp je založený na prehriatej kvapaliny. Tento efekt bol skúmaný široko ďaleko, takže v súčasnosti považované za viac relevantná elektronická čidlá, ktorá predčí vo všetkých smeroch.