Gelembung chamber: prinsip operasi, sirkuit perangkat. Keuntungan dan kerugian dari bilik gelembung

Kembali pada pertengahan abad ke-20 ditemukan bilik gelembung - sebuah perangkat yang secara aktif digunakan untuk memantau mikropartikel. Untuk sebagian besar telah digunakan oleh fisikawan yang mengamati mikrokosmos. Bahkan saat ini, terlepas dari perkembangan besar teknologi dan ketersediaan berbagai sensor elektronik, murid menunjukkan foto-foto dari partikel dibuat dengan menggunakan gelembung.

Tentang bagaimana ada kamera

Seperti disebutkan di atas, pada pertengahan abad ke-20, dan penemuan ini muncul. Dan semua karena fakta bahwa para ilmuwan fisik tidak bisa mengelola untuk mengeksplorasi partikel bermuatan detektor yang ada. Pada saat itu, semua orang tahu apa proton, neutron, elektron dan positron. Pada tahun 1950, untuk mengatasi masalah tersebut terlibat D. Glaser. Para ilmuwan mencoba untuk menggunakan reaksi kimia dan fisik, listrik dan cair serta konversi solid. Tapi dia memutuskan untuk tinggal di sebuah fenomena cair, untuk lebih tepatnya, pada prinsip kerja overheating campuran. Persyaratan dasar yang Donald diajukan untuk penemuannya - kecepatan respon tinggi, yang memungkinkan untuk menangkap partikel dalam foto pada waktu yang tepat. Tentu saja, bilik gelembung dan ruang awan yang agak mirip. Tetapi ada beberapa perbedaan, yang kita, pada kenyataannya, berbicara di.

Gelembung chamber: prinsip tindakan

fluida kerja yang digunakan sebagai eter dietil, yang memiliki keunggulan seperti sebagai harga rendah. Selain itu, dapat diperoleh dalam bentuk murni tanpa kesulitan apapun. Intinya adalah untuk memanaskan cairan ini ke suhu didih (1400 derajat Celsius) dan kemudian didinginkan sampai suhu kamar. Pada saat ini, bahan radioaktif dibawa, misalnya kobalt, setelah itu dengan selang waktu sekitar 60 detik, fluida kerja bisul. Setelah satu menit itu mungkin untuk menangkap pergerakan partikel pada foto.

Semua acara jelas Glazer digunakan dua kamera, terbuat dari kaca keras dan penuh dengan eter. Pemanasan dilakukan dalam penangas minyak, dan tekanan dapat diturunkan dengan menggunakan pegangan. Pada saat ini kamera akan diluncurkan. Frame rate rata-rata adalah sekitar 3000 per detik. Hal ini memungkinkan untuk menangkap gerak partikel-partikel di dalam pembuluh. bilik gelembung Selanjutnya itu sedikit otomatis, tetapi prinsip operasi tetap sama. Paling sering mereka menggunakan Geiger counter, yang memungkinkan untuk melacak penampilan radiasi.

Gelembung ruang: perangkat

Sekarang mari kita bicara sedikit tentang apa adalah penemuan ini. Dalam kebanyakan kasus, kapal ini memiliki beberapa jendela kecil. Chamber diisi dengan cairan khusus dan ditempatkan dalam medan magnet. Selalu gunakan tekanan di atas atmosfer. Kadang-kadang cryostat digunakan, yang diperlukan untuk mendinginkan cairan (GC) bekerja, mendidih pada suhu rendah. Segera sebelum pelepasan unsur-unsur radioaktif dari pedal gas dihilangkan tekanannya dalam ruang, dan menerima superheated liquid. Segala sesuatu yang memiliki muatan di jalan meninggalkan gelembung cairan mendidih. Untuk cukup melakukan reaksi hanya sebagian kecil dari mikrodetik. Dalam sekejap gelembung menjadi urutan besarnya lebih besar. Untuk menerangi lampu dan termasuk tiga kamera, dengan yang melihat stereo.

Tahap akhir dari percobaan

Pada tahap akhir dilakukan analisis kompleks dan lintasan karakter bermuatan partikel radioaktif. Ada kasus ketika foto untuk pengolahan dilakukan oleh beberapa hari, tapi memperlakukan mereka selama berbulan-bulan. Ketika Anda mendapatkan spiral, itu merupakan indikasi berlalunya elektron. Yang disebut "plug" berbicara tentang kehadiran partikel netral. Dalam kebanyakan kasus, berdasarkan data yang diperoleh 3-gambar, hati-hati diukur gerakan lintasan elemen. Jika Anda mengatur untuk benar-benar memulihkan gambar, itu mungkin untuk membuat gambar tiga dimensi. Awalnya, ini dilakukan oleh para ilmuwan, namun studi seperti itu bisa waktu bertahun-tahun. Situasi berubah dengan munculnya komputer, yang sangat dipercepat proses.

Pada keuntungan menggunakan kamera jenis ini

Seperti disebutkan di atas, perangkat sesuai dengan prinsip tindakan sedikit seperti penemuan Wilson. Tapi ada sejumlah keuntungan. Keuntungan yang paling signifikan dapat dianggap sebagai kecepatan operasi, yang sangat mungkin Anda dapat memperbaiki pada foto fenomena penting.

Keuntungan lain terletak pada kenyataan bahwa sebagai fluida kerja yang digunakan zat yang dapat mengalir memiliki kepadatan tinggi. Hal ini jauh lebih meningkatkan kemungkinan yang akan terjadi dalam acara media ditunggu-tunggu. Apa keuntungan dari bilik gelembung, sehingga itu adalah bahwa siklus pekerjaannya membutuhkan sedikit waktu. Parameter ini hanyalah sebuah prasyarat untuk penggunaan perangkat di akselerator dari berbagai jenis. Superheated cair dapat diperoleh cukup cepat, hanya membutuhkan untuk mengurangi tekanan dalam sistem. Di sini, pada prinsipnya, semua keuntungan utama dari perangkat ini.

Sedikit tentang kekurangan

Sebagaimana dicatat pada awal artikel ini, sekarang hanya ada sejumlah besar berbagai sensor elektronik, dengan akurasi yang tinggi untuk menemukan obyek yang tepat dengan kecepatan tinggi untuk memilih item yang ingin menentukan gambar mereka tiga dimensi. Hal ini dalam understeer adalah kelemahan utama dari bilik gelembung. Sebagai aturan, sebagian besar hasil yang tidak menarik ilmiah, tetapi membuang yang tidak perlu di foto, mungkin diperlukan beberapa waktu. Kerugian lain adalah bahwa perangkat ini hanya tidak mungkin untuk langsung memulai, khususnya, hal ini disebabkan inersia fluida kerja, dan parameter fisik lainnya. Pada prinsipnya, kekurangan kami pikir, mari kita pergi lebih jauh.

Di sisi teknis

Selama penggunaan metode ini mendeteksi partikel bermuatan itu terdaftar lebih dari 100 eksemplar dari ruang gelembung. Selama ini, kita menggunakan berbagai cairan, seperti helium, hidrogen, freon, xenon, propana dan lain-lain. Hal yang sama berlaku untuk suhu, yang dimulai dan berakhir dengan unit indoor yang sangat rendah untuk Xenon. "Gargamel" - bilik gelembung terakhir, sirkuit ini tidak fundamental berbeda dari yang lain. Tapi di kamarnya dibanjiri sekitar 18 ton Freon. Perangkat ini diperbolehkan untuk membuat lubang besar untuk kali - interaksi antara titik netral. Spesimen terbesar memiliki diameter 4,5 meter. Perangkat dimaksudkan untuk digunakan dengan hidrogen. Tapi masalahnya adalah fakta bahwa menciptakan penguat baru yang dikeluarkan balok partikel radioaktif pada kecepatan tinggi, sehingga tidak ada ruang bubble tidak lagi mengatasi.

Beberapa poin penting

Perlu memperhatikan fakta bahwa saat ini data kamera tidak digunakan. Hampir semua dari mereka telah dihapuskan dari account, tapi ternyata, itu adalah keputusan yang prematur. Pada tahun 2002, partikel baru yang disebut pentakvarty dibuka menggunakan gelembung. Tapi sekali lagi ini bukan hasil penelitian dari tahun yang sama, dan gambar-gambar uji unit diperoleh bertahun-tahun yang lalu. Dikatakan bahwa Anda dapat menemukan sesuatu yang berharga dari apa yang telah dilakukan di masa lalu.

Selain itu, daya komputasi teknologi modern begitu tinggi sehingga pengolahan setiap gambar akan meninggalkan sedikit waktu. Pada prinsipnya, efektivitas semacam ini detektor track saat ini cukup rendah, sehingga disarankan untuk menggunakan tidak memiliki mereka, tetapi setelah data eksperimen dapat berguna hari ini.

kesimpulan

Nah, itu saja yang dapat dikatakan bahwa seperti bilik gelembung. Perangkat sirkuit cukup sederhana, karena semua cerdik. Perlu mengatakan beberapa kata tentang efisiensi peralatan seperti tergantung pada ukuran mereka. Semakin besar ruang, semakin baik kesempatan untuk menemukan sesuatu yang bermanfaat. Namun demikian, dengan peningkatan ukuran meningkatkan harga bahan dan fluida kerja, yang memiliki biaya mengesankan dalam skala besar. Sekarang Anda tahu apa ruang gelembung, prinsip yang didasarkan pada cairan panas. Efek ini telah dipelajari jauh dan luas, sehingga pada saat ini dianggap sensor elektronik yang lebih relevan yang mengungguli dalam segala hal.