Camera cu bule: principiul de funcționare, circuitul dispozitivului. Avantaje și dezavantaje ale camerei cu bule

Înapoi la mijlocul secolului al 20-lea a fost inventat camera cu bule - un dispozitiv care este utilizat în mod activ pentru a monitoriza microparticulelor. Pentru cea mai mare parte a fost folosit de fizicieni care au observat microcosmos. Chiar și astăzi, în ciuda dezvoltării enorme a tehnologiei și disponibilitatea diferitelor senzori electronici, elevii arată fotografii ale particulelor realizate cu ajutorul bule.

Despre modul în care a existat un aparat de fotografiat

Așa cum am menționat mai sus, la mijlocul secolului al 20-lea, și apare invenția. Și toate din cauza faptului că oamenii de știință fizice nu a putut gestiona pentru a explora particulele încărcate detectoare existente. Până în acel moment, toată lumea știa ce un proton, neutron, electron și un pozitron. În 1950, pentru a rezolva problema angajate D. Glaser. Oamenii de știință încearcă să folosească ambele reacții chimice și fizice, electrice și lichide precum și de conversie solid. Dar el a decis să rămână pe un fenomen de lichid, pentru a fi mai precis, pe principiul de lucru supraîncălzirii amestecului. Cerințele de bază pe care Donald avansate pentru inventia sa - o viteză mare de răspuns, ceea ce permite capturarea particula din fotografie la momentul potrivit. Desigur, camera cu bule și camera de nor sunt oarecum similare. Dar există unele diferențe, pe care noi, de fapt, vorbesc pe.

Camera cu bule: principiul acțiunii

Fluidul de lucru folosit ca dietil eter, care a avut un astfel de avantaj ca un preț scăzut. În plus, acesta poate fi obținut în formă pură, fără nici o dificultate. Linia de fund este de a încălzi acest lichid la temperatura de fierbere (1400 grade Celsius), și apoi se răcește la temperatura camerei. În acest moment, materialul radioactiv este adus, de exemplu cobalt, apoi cu un interval de aproximativ 60 de secunde, fluidul de lucru fierbe. După un minut a fost posibil pentru a capta mișcarea particulelor de pe fotografie.

Toate arată clar Glazer folosit două camere, făcute din sticlă tare și umplut cu eter. Încălzirea a fost efectuată într-o baie de ulei, iar presiunea poate fi coborâtă cu ajutorul mânerului. În acest moment aparatul foto va fi lansată. Rata medie de cadru a fost de aproximativ 3000 pe secundă. Acest lucru a făcut posibilă pentru a capta mișcarea particulelor în vasele. cameră cu bule Ulterior a fost un pic mai automatizat, dar principiul de funcționare rămâne același. Cel mai adesea ei au folosit un contor Geiger, care permit de a urmări apariția radiațiilor.

Camera cu bule: dispozitivul

Acum să vorbim puțin despre ceea ce este o prezenta invenție. În cele mai multe cazuri, această navă având mai multe ferestre mici. Camera umplută cu un lichid special și plasat în câmpul magnetic. Utilizați întotdeauna o presiune peste cea atmosferică. Uneori era folosit criostat, care a fost necesar să se răcească un lichid de lucru (GC), fierbe la temperaturi joase. Imediat înainte de eliberarea elementelor radioactive de accelerație este depresurizat în camerele, și primește supraîncălzit lichid. Tot ceea ce are o taxă pe drum lasă bulele de lichid de fierbere. Pentru suficient efectuarea reacției doar o fracțiune de microsecundă. Într-o clipă bulele a devenit un ordin de mărime mai mare. Pentru a ilumina lampa si a inclus trei camere, cu care de vizualizare stereo.

Faza finală a experimentului

În etapa finală a fost realizată analiza complexă și o traiectorie a caracterului încărcat al particulelor radioactive. Există cazuri în care fotografiile de prelucrare efectuate de câteva zile, dar le-a tratat timp de luni de zile. Când ajungi o spirală, acesta indică trecerea unui electron. Așa-numitul „Dopul“ a vorbit despre prezența particulelor neutre. În cele mai multe cazuri, pe baza datelor obținute cu 3 imagini, măsurate cu atenție traiectoriei de mișcare elemente. Dacă gestionați pentru a restabili complet imaginea, a fost posibil să se creeze o imagine tridimensională. Inițial, acest lucru a fost realizat de oamenii de știință, dar un astfel de studiu ar putea dura ani de zile. Situația sa schimbat odată cu apariția calculatoarelor, care a accelerat foarte mult procesul.

Pe avantajele utilizării acestui tip de aparat de fotografiat

După cum sa menționat mai sus, dispozitivul conform principiului acțiunii un pic ca inventarea Wilson. Dar există o serie de avantaje. Cel mai important avantaj poate fi privit ca viteza de operare, ceea ce este foarte probabil, vă puteți rezolva pe fenomenul de remarcat fotografie.

Un alt avantaj constă în faptul că pe măsură ce fluidul de lucru utilizate substanțe fluide cu densitate mare. Este mult crește șansa ca se va întâmpla în cazul așteptat-mediu. Care este avantajul de camera cu bule, deci este că ciclul de munca ei nevoie de un pic de timp. Acest parametru este pur și simplu o condiție prealabilă pentru utilizarea dispozitivului în acceleratoare de diferite tipuri. Supraîncălzit lichid poate fi obținut destul de repede, este nevoie doar pentru a reduce presiunea din sistem. Aici, în principiu, toate avantajele majore ale acestui dispozitiv.

Un pic despre deficiențele

După cum sa menționat la începutul acestui articol, acum există doar un număr foarte mare de diferite senzori electronici, cu mare precizie pentru a găsi obiectele potrivite la viteză mare pentru a selecta elementele pe care doriți să determine imaginea lor tridimensională. Este în Understeer sunt principalele dezavantaje ale camerei cu bule. Ca o regulă, majoritatea rezultatelor este de nici un interes științific, ci să se debaraseze inutile în fotografie, poate dura ceva timp. Un alt dezavantaj este faptul că dispozitivul este pur și simplu nu este posibil pentru a lansa instantaneu, în special, acest lucru se datorează inerției fluidului de lucru, precum și alți parametri fizici. În principiu, deficiențele ne-am gândit, să mergem mai departe.

Pe partea tehnică

În timpul utilizării acestei metode de detectare particule încărcate a fost înregistrată doar puțin peste 100 de copii ale camerelor de bule. În acest timp, vom folosi o varietate de lichide, cum ar fi heliu, hidrogen, freon, xenon, propan și altele. Același lucru se aplică la temperatura, care a început și sa încheiat cu o unitate interioară foarte scăzută pentru Xenon. „Gargamel“ - camera de bule ultima, circuitul nu este fundamental diferită de celelalte. Dar, în camera ei a fost inundat cu circa 18 tone de freon. Acest dispozitiv este permis să facă o deschidere mare pentru vremurile - interacțiunea dintre punctele neutre. Cele mai mari Specimenul a avut un diametru de 4,5 metri. Dispozitiv destinat utilizării cu hidrogen. Dar problema a fost faptul că inventa noi boostere care au emis fascicule de particule radioactive la viteză mare, astfel încât nu camere cu bule nu mai face fata.

Câteva puncte importante

Merită atenția asupra faptului că, în prezent datele aparatului foto nu este utilizat. Practic, toți aceștia au scris în afara din conturile, dar după cum sa dovedit, a fost o decizie prematură. În 2002, noile particule numite pentakvarty au fost deschise folosind bule. Dar, din nou, acest lucru nu este rezultatul unor studii ale aceluiași an, și imaginile de teste unitare obținute în urmă cu mai mulți ani. Se spune că poți găsi ceva util din ceea ce a fost făcut în trecut.

Mai mult decât atât, puterea de calcul a tehnologiei moderne este atât de mare încât procesarea fiecărei imagini va lăsa foarte puțin timp. În principiu, eficacitatea acestui tip de detector de cale este în prezent destul de scăzută, de aceea este recomandabil să se folosească nu le-au, dar odată ce datele experimentale pot fi utile în prezent.

concluzie

Ei bine, asta e tot ce se poate spune că o astfel de cameră cu bule. Dispozitivul de circuit este destul de simplu, ca toate ingenios. Este demn de a spune câteva cuvinte despre eficiența acestor aparate depinde în mare măsură de mărimea lor. Cu cat mai mare camera, cu atât mai bine șansa de a descoperi ceva util. Cu toate acestea, odată cu creșterea în mărime crește prețul materialelor și a fluidului de lucru, care are un cost impresionant pe o scară largă. Acum știi ce-o cameră cu bule, al cărei principiu se bazează pe lichidul supraîncălzit. Acest efect a fost studiat în prezent și largă, astfel încât în prezent considerate a fi senzori electronici mai relevante rezultate mai bune decât în toate privințele.