La cámara de burbujas: el principio de funcionamiento, el circuito de dispositivo. Ventajas y desventajas de la cámara de burbujas

De vuelta en la mitad del siglo 20 se inventó la cámara de burbujas – un dispositivo que se utiliza para controlar activamente las micropartículas. En su mayor parte se ha utilizado por los físicos que observaron el microcosmos. Incluso hoy en día, a pesar del enorme desarrollo de la tecnología y la disponibilidad de varios sensores electrónicos, los alumnos muestran fotografías de las partículas hechas usando las burbujas.

Acerca de la forma en que había una cámara

Como señalamos anteriormente, en la mitad del siglo 20, y aparece la invención. Y todo por el hecho de que los científicos físicos no podrían manejar para explorar las partículas cargadas detectores existentes. En ese momento, todo el mundo sabía lo que un protón, neutrón, electrón y un positrón. En 1950, para resolver el problema comprometido D. Glaser. Los científicos están tratando de utilizar reacciones tanto químicas y físicas, eléctricas y de líquidos, así como la conversión sólido. Pero decidió quedarse en un fenómeno de líquido, para ser más precisos, en el principio de trabajo de la mezcla de sobrecalentamiento. Los requisitos básicos que Donald presentado para su invención – una alta velocidad de respuesta, lo que permite capturar la partícula en la fotografía en el momento adecuado. Por supuesto, la cámara de burbujas y la cámara de niebla son algo similares. Sin embargo, hay algunas diferencias, las cuales, de hecho, hablar.

La cámara de burbujas: el principio de acción

El fluido de trabajo utilizado como dietil éter, que tenía una ventaja como un precio bajo. Además, se puede obtener en forma pura sin ninguna dificultad. El fondo es para calentar este líquido a la temperatura de ebullición (1400 grados Celsius) y después se enfrió a temperatura ambiente. En este momento, se pone el material radiactivo, por ejemplo cobalto, a partir de entonces con un intervalo de aproximadamente 60 segundos, el fluido de trabajo se reduce. Una vez por minuto era posible capturar el movimiento de las partículas en la foto.

Todos muestran claramente Glazer utiliza dos cámaras, hecho de vidrio duro y lleno de éter. El calentamiento se lleva a cabo en un baño de aceite, y la presión se puede reducir mediante la palanca. En este momento se pondrá en marcha la cámara. La tasa promedio fue de aproximadamente 3000 por segundo. Esto hizo posible para capturar el movimiento de las partículas en los vasos. cámara de burbujas Posteriormente era un poco automatizados, pero el principio de funcionamiento sigue siendo el mismo. Muy a menudo se utilizan un contador Geiger, que permiten rastrear la aparición de la radiación.

La cámara de burbujas: el dispositivo

Ahora vamos a hablar un poco acerca de lo que es un presente invención. En la mayoría de los casos, este recipiente que tiene varias ventanas pequeñas. Cámara llena de un líquido especial y se coloca en el campo magnético. Siempre use una presión superior a la atmosférica. A veces se utilizó criostato, que era necesario enfriar un líquido (GC) de trabajo, hierve a bajas temperaturas. Inmediatamente antes de la liberación de los elementos radiactivos del acelerador se despresuriza en las cámaras, y recibe líquido sobrecalentado. Todo lo que tiene una carga en su camino sale de las burbujas de líquido hirviendo. Para suficientemente realización de la reacción sólo una fracción de un microsegundo. En un instante, las burbujas se convirtieron en un orden de magnitud mayor. Para iluminar la lámpara y se incluyen tres cámaras, con la que la visión estéreo.

La fase final del experimento

En la etapa final se llevó a cabo el análisis complejo y una trayectoria de carácter cargado de partículas radiactivas. Hay casos en que las fotos para el procesamiento realizado por unos días, pero los trataron durante meses. Cuando se obtiene una espiral, es indicativo del paso de un electrón. El llamado "tapón" habló de la presencia de partículas neutras. En la mayoría de los casos, sobre la base de los datos obtenidos de 3 imágenes, cuidadosamente medidas de trayectoria de movimiento elementos. Si logra restaurar completamente la imagen, que era posible crear una imagen tridimensional. Inicialmente, esto fue hecho por los científicos, pero un estudio de este tipo podría llevar años. La situación cambió con la llegada de las computadoras, lo que acelera enormemente el proceso.

Sobre las ventajas de la utilización de este tipo de cámara

Como se señaló anteriormente, el dispositivo de acuerdo con el principio de acción un poco como la invención de Wilson. Sin embargo, hay una serie de ventajas. La ventaja más importante puede ser considerada como la velocidad de operación, lo cual es muy probable que se puede fijar en el fenómeno digno de mención fotografía.

Otra ventaja reside en el hecho de que a medida que el fluido de trabajo utilizado sustancias capaces de fluir que tienen una alta densidad. Se aumenta mucho la probabilidad de que va a pasar en el evento esperado mediano. ¿Cuál es la ventaja de la cámara de burbujas, por lo que es que el ciclo de su obra toma un poco de tiempo. Este parámetro es simplemente un requisito previo para el uso del dispositivo en los aceleradores de varios tipos. Líquido sobrecalentado puede obtenerse la suficiente rapidez, se necesita sólo para reducir la presión en el sistema. Aquí, en principio, todas las principales ventajas de este dispositivo.

Un poco acerca de las deficiencias

Como se señaló al comienzo de este artículo, ahora sólo hay un gran número de diversos sensores electrónicos, con una alta precisión para encontrar los objetos adecuados a alta velocidad para seleccionar los elementos que desee para determinar su imagen tridimensional. Es en el subviraje son las principales desventajas de la cámara de burbujas. Por regla general, la mayoría de los resultados es de interés científico, pero para descartar innecesaria en la foto, se puede tomar bastante tiempo. Otra desventaja es que el dispositivo simplemente no es posible poner en marcha al instante, en particular, esto se debe a la inercia del fluido de trabajo, y otros parámetros físicos. En principio, las deficiencias que nos dimos cuenta, vamos a ir más lejos.

En el aspecto técnico

Durante el uso de este método de detección de partículas cargadas se registró poco más de 100 copias de cámaras de burbujas. Durante este tiempo, se utiliza una variedad de líquidos, tales como helio, hidrógeno, freón, xenón, propano y otros. Lo mismo se aplica a la temperatura, que comenzó y terminó con una unidad interior muy bajo de xenón. "Gargamel" – la última cámara de burbujas, el circuito no es fundamentalmente diferente de los otros. Pero en su habitación se inundó con cerca de 18 toneladas de freón. Este dispositivo se le permite hacer una gran abertura para los tiempos – la interacción entre los puntos neutros. El espécimen más grande tenían un diámetro de 4,5 metros. Dispositivo diseñado para su uso con hidrógeno. Pero el problema era el hecho de que inventar nuevos boosters que emitieron haces de partículas radiactivas a alta velocidad, por lo que no hay cámaras de burbujas ya no están frente.

Algunos puntos importantes

Vale la pena prestar atención al hecho de que en la actualidad los datos de la cámara no se utiliza. Prácticamente todos ellos han cancelado de las cuentas, pero como se vio después, era una decisión prematura. En 2002, las nuevas partículas llamadas pentakvarty se abrieron usando burbujas. Pero una vez más esto no es el resultado de los estudios del mismo año, y las imágenes de prueba unitarios obtenidos hace muchos años. Se dice que se puede encontrar algo de mérito de lo que se ha hecho en el pasado.

Por otra parte, la potencia de cálculo de la tecnología moderna es tan alta que el procesamiento de cada imagen va a dejar muy poco tiempo. En principio, la eficacia de este tipo de detector de trazas es actualmente bastante bajo, por lo que es aconsejable el uso de no tenerlos, pero una vez que los datos experimentales pueden ser útiles en la actualidad.

conclusión

Bueno, eso es todo lo que se puede decir que una cámara de este tipo burbuja. El dispositivo de circuito es muy simple, ya que todos ingenioso. Vale la pena decir unas pocas palabras acerca de la eficacia de estos aparatos depende en gran medida de su tamaño. Cuanto mayor sea el ambiente, mayor será la posibilidad de descubrir algo útil. Sin embargo, con el aumento de tamaño aumenta el precio de los materiales y el fluido de trabajo, que tiene un costo impresionante a gran escala. Ahora usted sabe lo que una cámara de burbujas, cuyo principio se basa en el líquido sobrecalentado. Este efecto se ha estudiado a lo largo y ancho, por lo que en la actualidad se consideran para ser sensores electrónicos más relevantes que superan en todos los aspectos.