Mi az a buborékkamra?

A buborékkamra egy olyan eszköz, amelyet a fizikában használnak a töltött részecskék kimutatására.Donald Glaser 1952 -ben találta ki, majd később Nobel -díjat ítélte meg a találmányért.Noha a részecskék detektálásának elterjedt módja után a buborékkamrát jelenleg nem használják, nagyrészt néhány olyan hátrány miatt, amelyek nyilvánvalóvá válnak, amikor rendkívül nagy energiájú részecskékkel foglalkoznak.A detektorok meglehetősen egyszerűek.Úgy gondolhatjuk, hogy analóg úgy néz ki, hogy az ég a repülőgépek által hátrahagyott nyomvonalakat.Még akkor is, ha egy sugárhajtómű olyan gyorsan nem veszi észre, hogy áthalad, akkor egy ideig látni fogja a nyomvonalát, lehetővé téve a megtett út rekonstruálását.Egy buborékkamra hasonló elv mentén működik, mivel a részecskék olyan buborékok nyomát hagynak, amelyek fényképezhetők.A folyadékot a nyomás alatt tartva túlságosan melegítik, és a részecskék bevezetésének pillanatában kissé elengedik.Mivel a töltésű részecskék átjutnak a kamrán, a folyadékot felforrósodnak, amikor áthaladnak, és buborékok nyomát hoznak létre.Maguk a részecskéknek csak néhány nanosekundumot vesznek át a kamrán áthaladni, de a buborékok kibővítéséig több millió időbe telik, általában körülbelül 10 ms -ot vesznek igénybe.Ebben az időben fényképeket lehet készíteni különböző szögekből, így a részecske útjának háromdimenziós ábrázolását képezi.Mindegyik fényképkészletet rövid időn belül készíthetjük, mindössze néhány másodpercig igényelve, de ez valójában elég hosszú a tudományos szabványok szerint.A modern detektorok a teljes eljárást milliszekundumban képesek elvégezni, lehetővé téve, hogy néhány másodperc alatt több száz vagy több ezer részecskéket dokumentálhassanak.A modern detektorok digitálisan rögzítik a képeket is, megkönnyítve őket az elemzéshez és a tároláshoz.Egy másik probléma az, hogy mivel a buborékkamrák meglehetősen kicsik, szintén képtelenek a nagy energiájú részecskék ütközéseinek megfelelő dokumentálására, tovább csökkentve azok hasznosságát a modern kísérletekben.Végül, a folyadék túlhevodási pontjának pontosan egybe kell egyeznie, amikor az azonnali részecskék egymással ütköznek, amelyet szinte lehetetlen koordinálni azokkal a részecskékkel, amelyek rendkívül rövid élettartamúak.A buborékkamrák továbbra is nagyon hasznosak tanítási célokra.Mivel ezek a fizikai nyomvonalak fényképei, általában sokkal könnyebben értik meg, mint az interakciók összetettebb leírása, vagy más kivonult adatok.A hallgatók megnézhetik a buborék nyomvonalát rögzített képet, és pontosan megnézhetik a különféle részecskék kölcsönhatásait, és hogy a részecskék hogyan romlanak a kamrában töltött idejük alatt.Ezen okok miatt, bár nem széles körben használják a legmodernebb kutatásban, a buborékkamrák továbbra is látják az egyetemi laboratóriumokat, és a történelmileg készített fényképeket gyakran a tankönyvekben látják.