708 Shares 4664 views

A câmara de bolhas: o princípio de operação, o circuito de dispositivo. Vantagens e desvantagens da câmara de bolhas

Voltar em meados do século 20 foi inventada a câmara de bolhas – um dispositivo que é usado ativamente para monitorar as micropartículas. Para a maior parte tem sido usado por físicos que observaram o microcosmo. Ainda hoje, apesar do enorme desenvolvimento da tecnologia e da disponibilidade de vários sensores eletrônicos, os alunos mostram fotografias das partículas feitas utilizando as bolhas.

Sobre como não havia uma câmera

Como citado anteriormente, em meados do século 20, e a invenção aparece. E tudo por causa do fato de que os cientistas físicos não conseguia explorar as partículas carregadas detectores existentes. Por esse tempo, todo mundo sabia o que um protão, nêutron, elétron e um pósitron. Em 1950, para resolver o problema envolvido D. Glaser. Os cientistas estão a tentar utilizar reacções químicos e físicos, eléctricos e líquidas, bem como a conversão de sólido. Mas ele decidiu ficar em um fenômeno líquido, para ser mais preciso, no princípio de trabalhar o superaquecimento mistura. Os requisitos básicos que Donald apresentadas à sua invenção – uma alta velocidade de resposta, o que permite capturar a partícula na fotografia no momento certo. Claro, a câmara de bolhas ea câmara de nuvem são um pouco semelhantes. Mas existem algumas diferenças, o que, de fato, falar.

A câmara de bolhas: o princípio da ação

O fluido de trabalho usado como éter dietílico, que tinha uma tal vantagem como um preço baixo. Além disso, ele pode ser obtido na forma pura, sem qualquer dificuldade. A linha inferior é para aquecer o líquido até à temperatura de ebulição (1400 graus Celsius) e, em seguida, arrefecida até à temperatura ambiente. Neste momento, o material radioactivo é apresentado, por exemplo, cobalto, em seguida com um intervalo de cerca de 60 segundos, o fluido de trabalho ferve. Uma vez que um minuto, foi possível capturar o movimento das partículas sobre a foto.

Todos mostra claramente Glazer usadas duas câmaras, feito de vidro duro e encheu-se com éter. O aquecimento foi levado a cabo num banho de óleo, e a pressão pode ser reduzido utilizando a pega. Neste momento será lançada a câmera. A taxa de fotogramas média foi de cerca de 3000 por segundo. Isto tornou possível para capturar o movimento das partículas nos vasos. Subsequentemente câmara de bolhas foi um pouco automatizado, mas o princípio de funcionamento permanece o mesmo. Na maioria das vezes eles usaram um contador Geiger, que permitem traçar o aparecimento de radiação.

A câmara de bolhas: o dispositivo

Agora vamos falar um pouco sobre o que é um presente invenção. Na maioria dos casos, este navio com várias pequenas janelas. Câmara cheia com um líquido especial e colocado no campo magnético. Sempre usar uma pressão acima da atmosférica. Às vezes criostato foi utilizado, o qual era necessário para arrefecer um líquido de trabalho (GC), entra em ebulição a temperaturas baixas. Imediatamente antes da libertação de elementos radioactivos a partir do acelerador é despressurizado nas câmaras, e recebe sobreaquecido líquido. Tudo o que tem uma carga em sua maneira deixa as bolhas de líquido em ebulição. Para suficientemente realização da reacção de apenas uma fracção de um microsegundo. Em um instante as bolhas tornou-se uma ordem de magnitude maior. Para iluminar a lâmpada e incluiu três câmeras, com o qual visão estéreo.

A fase final do experimento

Na fase final foi realizada análise complexa e uma trajectória de carácter carregado de partículas radioactivas. Há casos em que as fotos para o processamento feito por alguns dias, mas os tratou por meses. Quando você começa uma espiral, é indicativo da passagem de um elétron. O chamado "plug" falou sobre a presença de partículas neutras. Na maioria dos casos, com base nos dados obtidos de 3 imagens, cuidadosamente medidos trajetória do movimento elementos. Se você conseguir restaurar completamente a imagem, foi possível criar uma imagem tridimensional. Inicialmente, isso foi feito por cientistas, mas tal estudo poderia levar anos. A situação mudou com o advento dos computadores, o que acelerou muito o processo.

Sobre as vantagens da utilização deste tipo de câmera

Como observado acima, o dispositivo de acordo com o princípio de acção um pouco como a invenção de Wilson. Mas há uma série de vantagens. A vantagem mais significativa pode ser considerada como a velocidade de operação, o que é muito provável que você pode corrigir no fenômeno digno de nota fotografia.

Outra vantagem reside no facto de que à medida que o fluido de trabalho usado substâncias escoáveis tendo alta densidade. É muito mais aumenta a chance de que vai acontecer no evento aguardado-médio. Qual é a vantagem da câmara de bolhas, por isso é que o ciclo de seu trabalho leva um pouco de tempo. Este parâmetro é simplesmente um pré-requisito para o uso do dispositivo nos aceleradores de vários tipos. Sobreaquecido líquido pode ser obtido de forma suficientemente rápida, é necessário apenas para reduzir a pressão no sistema. Aqui, em princípio, todas as principais vantagens deste dispositivo.

Um pouco sobre as deficiências

Como observado no início deste artigo, agora há apenas um número enorme de vários sensores eletrônicos, com alta precisão para encontrar os objetos certos em alta velocidade para selecionar os itens que você deseja determinar sua imagem tridimensional. É no subviragem são as principais desvantagens da câmara de bolhas. Como regra geral, a maioria dos resultados não é de interesse científico, mas para descartar desnecessário na foto, pode demorar algum tempo. Outra desvantagem é que o dispositivo simplesmente não é possível lançar imediatamente, em particular, isto é devido à inércia do fluido de trabalho, e outros parâmetros físicos. Em princípio, as deficiências que nós figuramos, vamos ir mais longe.

No lado técnico

Durante a utilização deste método de detecção de partículas carregadas que foi registado um pouco mais de 100 cópias de câmaras de bolhas. Durante este tempo, que utilizam uma variedade de líquidos, tais como hélio, hidrogénio, freon, xénon, propano e outros. O mesmo aplica-se para a temperatura, que se iniciou e terminou com uma unidade interna muito baixa para xénon. "Gargamel" – a última câmara de bolhas, o circuito não é fundamentalmente diferente dos outros. Mas em sua câmara foi inundada com cerca de 18 toneladas de Freon. Este dispositivo é permitido fazer uma grande abertura para os tempos – a interação entre os pontos neutros. O maior espécime tinha um diâmetro de 4,5 metros. Dispositivo destinado a ser utilizado com hidrogénio. Mas o problema era o fato de que inventar novos reforços que emitidos feixes de partículas radioativas em alta velocidade, por isso há câmaras de bolhas não são mais lidar.

Alguns pontos importantes

Vale a pena pagar a atenção para o fato de que, atualmente, os dados da câmera não é usada. Praticamente todos eles têm baixado das contas, mas como se viu, foi uma decisão prematura. Em 2002, as novas partículas chamadas pentakvarty foram abertas usando bolhas. Mas, novamente, este não é o resultado de estudos do mesmo ano, eo teste fotos unitários obtidos há muitos anos. Ela diz que você pode encontrar algo de valor do que foi feito no passado.

Além disso, o poder de computação de tecnologia moderna é tão alta que o processamento de cada imagem vai deixar muito pouco tempo. Em princípio, a eficácia deste tipo de detector pista é actualmente muito baixa, por isso é aconselhável a utilização de não tê-los, mas uma vez que os dados experimentais podem ser úteis hoje.

conclusão

Bem, isso é tudo que pode ser dito que tal câmara de bolhas. O dispositivo de circuito é bastante simples, como todos engenhosa. Vale a pena dizer algumas palavras sobre a eficiência de tais aparelhos depende em grande parte do seu tamanho. Quanto maior o quarto, melhor a chance de descobrir algo útil. No entanto, com o aumento no tamanho aumenta o preço dos materiais e do fluido de trabalho, que tem um custo impressionante em grande escala. Agora você sabe o que uma câmara de bolhas, cujo princípio é baseado no líquido superaquecido. Este efeito foi estudado muito grande e, por isso, no presente considerado ser sensores electrónicos mais relevantes que superam em todos os aspectos.