Файл: l_02.pdf

Схемы

Схемы

совпадений

совпадений

Если

энергия

протоны

недостаточна

, 

и

он

остановится

в

поглотителе

П

  (

случай

 2), 

то

будут

наблюдаться

только

одновременные

импульсы

от

С

1, 

С

2,

С

3. 

Изменяя

толщину

поглотителя

П

между

С

3 

и

С

4,

можно

регистрировать

протоны

, 

энергия

которых

меньше

определенной

величины

. 

Случай

 3 

соответствует

нейтральной

частице

,

которая

распалась

в

пространстве

между

С

1 

и

С

2 

с

образованием

 2 

заряженных

частиц

малой

энергии

. 

В

этом

случае

будет

наблюдаться

совпадение

сигналов

по

времени

от

С

2 

и

С

3. 

Счетчики

С

1 

и

С

4 

при

этом

не

срабатывают

. 

Этот

метод

часто

используют

, 

когда

необходимо

зарегистрировать

нейтральную

частицу

на

фоне

большого

количества

заряженных

частиц

.

Отсутствие

сигнала

от

счетчика

С

1 

и

совпадения

счетчиков

С

2 

и

С

3 —

свидетельство

тому

, 

что

через

установку

прошла

нейтральная

частица

. 

Используя

различное

количество

счетчиков

, 

включенных

в

схемы

совпадений

или

антисовпадений

можно

эффективно

отбирать

интересующие

события

. 

С

помощью

системы

счетчиков

, 

включенных

в

схемы

совпадений

и

антисовпадений

, 

был

открыт

антипротон

. 

Схемы

совпадений

активно

используются

для

управления

искровыми

камерами

. 

В

этом

случае

импульс

высокого

напряжения

для

регистрации

частиц

подаётся

только

в

том

случае

, 

если

предварительно

сработал

сцинтилляционный

детектор

, 

показывающий

, 

что

в

искровую

камеру

влетела

заряженная

частица

, 

что

значительно

повышает

эффективность

отбора

нужных

событий

. 

В

. 

Боте

Walther

Bothe

(1891-1957)

Нобелевская

премия

по

физике

1954 

г

. 

–

В

. 

Боте

За

метод

совпадений

и

сделанные

с

его

помощью

открытия

. 

Пузырьковая

Пузырьковая

камера

камера

В

пузырьковой

камере

используется

свойство

чистой

перегретой

жидкости

вскипать

  (

образовывать

пузырьки

пара

) 

вдоль

траектории

заряженной

частицы

.

Перегретая

жидкость

  –

это

жидкость

, 

нагретая

до

температуры

большей

температуры

кипения

для

данных

условий

. 

Вскипание

жидкости

происходит

при

появлении

центров

парообразования

, 

например

, 

ионов

. 

Таким

образом

, 

если

в

камере

Вильсона

заряженная

частица

инициирует

на

своём

пути

превращение

пара

в

жидкость

,

то

в

пузырьковой

камере

заряженная

частица

вызывает

превращение

жидкости

в

пар

. 

Перегретое

состояние

достигается

быстрым

(5–20 

мс

) 

уменьшением

внешнего

давления

. 

На

несколько

миллисекунд

камера

становится

чувствительной

и

способна

зарегистрировать

заряженную

частицу

. 

После

фотографирования

треков

давление

поднимается

до

прежней

величины

, 

пузырьки

«

схлопываются

» 

и

камера

вновь

готова

к

работе

.  

Пузырьковая

Пузырьковая

камера

камера

Цикл

работы

большой

пузырьковой

камеры

≈

1 

с

(

т

. 

е

. 

значительно

меньше

, 

чем

у

камеры

Вильсона

), 

что

позволяет

использовать

её

в

экспериментах

на

импульсных

ускорителях

. 

Небольшие

пузырьковые

камеры

могут

работать

в

значительно

более

быстром

режиме

 — 10–100 

расширений

в

секунду

. 

Моменты

возникновения

фазы

чувствительности

пузырьковой

камеры

синхронизуют

с

моментами

попадания

в

камеру

частиц

от

ускорителя

. 

Пузырьковые

камеры

могут

достигать

очень

больших

размеров

  (

до

 40 

м

3

). 

Их

, 

как

и

камеры

Вильсона

, 

помещают

в

магнитное

поле

.

Пространственное

разрешение

пузырьковых

камер

≈

 0.1 

мм

.  

Для

измерения

импульсов

заряженных

частиц

пузырьковую

камеру

обычно

помещают

в

магнитное

поле

. 

Выбор

рабочей

жидкости

в

первую

очередь

зависит

от

требований

эксперимента

. 

Жидкий

водород

имеет

то

преимущество

, 

что

является

идеальной

мишенью

для

наблюдения

элементарных

столкновений

. 

Однако

плотность

жидкого

водорода

сравнительно

невелика

, 

и

для

увеличения

вероятности

взаимодействия

в

объеме

пузырьковой

камеры

приходится

создавать

камеры

больших

размеров

. 

Для

повышения

эффективности

регистрации

частиц

используют

органические

жидкости

 — 

пентан

или

пропан

. 

Анализ

взаимодействий

в

органических

жидкостях

затруднен

тем

обстоятельством

, 

что

в

их

состав

входит

несколько

химических

элементов

. 

Для

регистрации

γ

-

квантов

используют

жидкости

с

более

высоким

Z

, 

например

, 

жидкий

ксенон

. 

Д

. 

Глезер

Donald

Arthur

Glaser

р

. 1926

Нобелевская

премия

по

физике

1960 

г

. 

–

Д

. 

Глезер

За

изобретение

пузырьковой

камеры

.