Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц выполнил: Тимофеев Д.С

выполнил: Тимофеев Д.С.

камера
Применение счётчика Гейгера
Применение Пузырьковой камеры

более или менее сложная макроскопическая система, которая может находиться в

неустойчивом состоянии. При небольшом возмущении, вызванном пролетевшей частицей, начинается процесс перехода системы в новое, более устойчивое состояние.
Этот процесс позволяет регистрировать частицу.

состоит из стеклянной трубки, покрытой изнутри металлическим слоем (катод), и

тонкой металлической нити, идущей вдоль оси трубки (анод). Трубка заполняется газом, обычно аргоном. Действие счетчика основано на ударной ионизации. Заряженная частица пролетая в газе, отрывает от атомов электроны и создает положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между анодом и катодом (к ним подводится высокое напряжение) ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, и ток через счетчик резко возрастает. При этом на нагрузочном резисторе R образуется импульс напряжения, который подается в регистрирующее устройство.

частица оставляет след, который можно наблюдать непосредственно или сфотографировать.
Принцип действия

камеры Вильсона основан на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капелек воды. Эти ионы создает вдоль своей траектории движущаяся заряженная частица.

или спирта, близкими к насыщению (рис. 13.2). При резком опускании

поршня, вызванном уменьшением давления под ним, пар в камере адиабатно расширяется. Вследствие этого происходит охлаждение, и пар становится перенасыщенным. Это — неустойчивое состояние пара: он легко конденсируется, если в сосуде появляются центры конденсации. Центрами конденсации становятся ионы, которые образует в рабочем пространстве камеры пролетевшая частица. Если частица проникает в камеру сразу после расширения пара, то на ее пути появляются капельки воды. Эти капельки образуют видимый след пролетевшей частицы — трек. Затем камера возвращается в исходное состояние, и ионы удаляются электрическим полем.

использовать для обнаружения треков частиц перегретую жидкость. В такой жидкости

на ионах, образующихся при движении быстрой заряженной частицы, появляются пузырьки пара, дающие видимый трек. Камеры данного типа были названы пузырьковыми.
В исходном состоянии жидкость в камере находится под высоким давлением, предохраняющим ее от закипания, несмотря на то, что температура жидкости несколько выше температуры кипения при атмосферном давлении. При резком понижении давления жидкость оказывается перегретой, и в течение небольшого времени она будет находиться в неустойчивом состоянии. Заряженные частицы, пролетающие именно в это время, вызывают появление треков, состоящих из пузырьков пара (рис. 13.4). В качестве жидкости используются главным образом жидкий водород и пропан. Длительность рабочего цикла пузырьковой камеры невелика — около 0,1 с.

и y- квантов.
Счётчик регистрирует почти все падающие в него электроны.
Регистрация

сложных частиц затруднен

взаимодействия частиц высоких энергией с ядрами рабочей жидкости или актов

распада частиц.