Материал: l_02
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
.