Часть 6 ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

 

Раздел 17 ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА

 

17.2. Методы наблюдения и регистрации заряженных частиц

 

Пузырьковая камера

 

Существенным недостатком камеры Вильсона
и диффузионной камеры является малая тормозная способность рабочих веществ, которые используются
в них. В 1952 г. Д. Глезер (США) построил прибор, который получил название пузырьковой
камеры. Жидкость, которой заполняют камеру, находится под повышенным давлением, что
предотвращает ее закипание. При резком снижении давления до нормального жидкость оказывается
перегретым. Если в это время через камеру пролетит заряженная частица, то на
образованных на ее пути йонах начинается бурное парообразование, а след частицы
становится видимым. Для регистрации прохождения новых заряженных частиц камера имеет
быть подготовленной к следующему рабочему циклу. Продолжительность рабочего цикла
пузырьковой камеры составляет 4… 10 сек. Отношение полезного (чувствительного) времени
к общей продолжительности цикла в случае пузырьковой камеры меньше, чем для
диффузионной, но больше, чем для камеры Вильсона. Вследствие большой плотности
частицы вещества следует в большинстве случаев попадает в поле зрения.

В 1960 г. Д. Глезеру было присуждено
Нобелевскую премию за создание пузырьковой камеры.

Вместе с увеличением энергии
ускорителей быстро растут по вместимости и габаритным размерам и
пузырьковые камеры, которые буквально из настольных камер превратились в достаточно
сложные электротехнические сооружения, оснащенные специальной оптической системой, фототехникой,
управляющими устройствами и тому подобное.

Учеными Объединенного института ядерных
исследований (н. Дубна, Россия) для физических исследований на Серпуховском ускорителе
создано большое жидкостно-водородную камеру «Людмила». Длина ее 2 м, а объем
жидкого водорода около 1 м3. Камера состоит из металлического корпуса,
заполненного жидким водородом и закрытого большим оптическим стеклом. Пуск камеры
«Людмила» состоялся 26 сентября 1971 г.

Фотоемульсійний метод. Последнее
время все более широкое применение в ядерных исследованиях приобретает
фотоемульсійний метод, который имеет преимущества по сравнению с методом счетчиков и
камер.

Суть этого метода заключается в том, что
специально изготовленная фотоэмульсия способна регистрировать путь заряженной
частицы. Чем больше ионизирующие действие частицы, что пролетает, то есть чем больше потери
ее энергии на йонізацію, тем больше возникает черных зерен на ее пути и тем
гуще будет след частицы. По виду следа частицы (за его плотностью, по
наличием извилистости) можно установить направление движения частицы, оценить ее
энергию, зафиксировать место возникновения частицы, сделать вывод о ее вид и тому подобное.