Презентация на тему Методы регистрации заряженных частиц

Метод толстослойных фотоэмульсий

для автоматического счета частиц.

слоем (катод), и тонкой металлической нити, идущей вдоль оси

трубки (анод). Трубка заполняется газом, обычно аргоном.

Заряженная частица (электрон, а-частица и т.д.), пролетая в газе, отрывает от атомов электроны и создает положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между анодом и катодом ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация.

Принцип действия

Возникает лавина ионов, и ток через счетчик резко возрастает. При этом на нагрузочном резисторе R образуется импульс напряжения, который подается в регистрирующее устройство.

попавшую в него частицу, лавинный разряд необходимо погасить. Это

происходит автоматически.

Счетчик регистрирует почти все попадающие в него электроны; что же касается γ-квантов, то он регистрирует приблизительно только один γ - квант из ста.

Регистрация тяжелых частиц (например, α-частиц) затруднена, так как сложно сделать в счетчике достаточно тонкое «окошко», прозрачное для этих частиц.

г., быстрая заряженная частица оставляет след, который можно наблюдать

непосредственно или сфотографировать.

Этот прибор можно назвать «окном» в микромир, т. е. мир элементарных частиц и состоящих из них систем.

заполненный парами воды или спирта, близкими к насыщению. При

резком опускании поршня, вызванном уменьшением давления под поршнем, пар в камере расширяется.

Вследствие этого происходит охлаждение, и пар становится пересыщенным. Это неустойчивое состояние пара: пар легко конденсируется. Центрами конденсации становятся ионы, которые образует в рабочем пространстве камеры пролетевшая частица. Если частица проникает в камеру непосредственно перед расширением или сразу после него, то на ее пути возникают капельки воды.

Эти капельки образуют видимый след пролетевшей частицы — трек. Затем камера возвращается в исходное состояние и ионы удаляются электрическим полем. В зависимости от размеров камеры время восстановления рабочего режима колеблется от нескольких секунд до десятков минут.

а по числу капелек на единицу длины трека оценивается

ее скорость.

Чем длиннее трек частицы, тем больше ее энергия.

А чем больше капелек воды образуется на единицу длины трека, тем меньше ее скорость.

Частицы с большим зарядом оставляют трек большей толщены

Камеру Вильсона можно поместить в однородное магнитное поле. Магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу с определенной силой. Эта сила искривляет траекторию частицы. Трек имеет тем большую кривизну, чем больше заряд частицы и чем меньше ее масса. По кривизне трека можно определить отношение заряда частицы ее массе.

предложено использовать для обнаружения треков частиц перегретую жидкость.

под высоким давлением, предохраняющим ее от закипания, несмотря на

то что температура жидкости 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. В качестве жидкостей используются главным образом жидкий водород и пропан.

около 0,1 с.

Преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона обусловлено

большей плотностью рабочего вещества. Пробеги частиц вследствие этого оказываются достаточно короткими, и частицы даже больших энергий застревают в камере.
Это позволяет наблюдать серию последовательных превращений частицы и вызываемые ею реакции.

эмульсию фотопластинки позволило французскому физику А. Беккерелю открыть в

1896 г. радиоактивность. Метод был развит советскими физиками Л. В. Мысовским, А. П. Ждановым и др.

серебра. Быстрая заряженная частица, пронизывая кристаллик, отрывает электроны от

отдельных атомов брома.

Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение. При проявлении в этих кристалликах восстанавливается металлическое серебро и цепочка зерен серебра образует трек частицы.

По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы.