ห้องฟองคืออะไร?

ห้องฟองเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในฟิสิกส์เพื่อตรวจจับอนุภาคที่มีประจุมันถูกคิดค้นโดย Donald Glaser ในปี 1952 และต่อมาเขาได้รับรางวัลโนเบลรางวัลสำหรับการประดิษฐ์แม้ว่าเมื่อวิธีที่แพร่หลายในการตรวจจับอนุภาค แต่ในปัจจุบันห้องฟองสบู่ไม่ได้ใช้บ่อยครั้งส่วนใหญ่เป็นเพราะข้อเสียบางอย่างที่ปรากฏชัดเจนเมื่อต้องรับมือกับอนุภาคพลังงานสูงมาก

หลักการที่อยู่เบื้องหลังห้องฟองสบู่และอนุภาคส่วนใหญ่ส่วนใหญ่เครื่องตรวจจับค่อนข้างง่ายมันสามารถคิดได้ว่าคล้ายกับการดูท้องฟ้าสำหรับเส้นทางที่ทิ้งไว้ข้างหลังโดยเครื่องบินแม้ว่าเจ็ทจะมีริ้วรอยอย่างรวดเร็วคุณจะไม่สังเกตเห็นว่ามันผ่านไปคุณจะเห็นเส้นทางของมันสักระยะหนึ่งช่วยให้คุณสามารถสร้างเส้นทางที่ใช้ในการสร้างใหม่ห้องฟองสบู่ทำงานตามหลักการที่คล้ายกันโดยมีอนุภาคออกจากเส้นทางของฟองที่สามารถถ่ายภาพได้

ห้องนั้นเต็มไปด้วยของเหลวที่โปร่งใสและไม่เสถียรบางชนิดมักจะเป็นไฮโดรเจนที่ร้อนจัดของเหลวทำด้วยความร้อนสูงที่สุดโดยเก็บไว้ภายใต้ความกดดันและปล่อยออกมาเล็กน้อยในขณะที่มีการแนะนำอนุภาคเมื่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนผ่านห้องพวกมันทำให้ของเหลวเดือดขณะที่ผ่านไปสร้างรอยฟองอนุภาคของตัวเองใช้เวลาเพียงไม่กี่นาโนวินาทีในการผ่านห้อง แต่ฟองสบู่ใช้เวลานานหลายล้านเท่าในการขยายโดยทั่วไปจะใช้เวลาประมาณ 10msในเวลานั้นภาพถ่ายสามารถถ่ายได้จากมุมต่าง ๆ การสร้างการแสดงสามมิติของเส้นทางอนุภาค

ฟองจะถูกกำจัดโดยการกดห้องและขั้นตอนซ้ำกับอนุภาคชุดถัดไปภาพถ่ายแต่ละชุดถ่ายในสิ่งที่เราอาจพิจารณาในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งต้องใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น แต่จริงๆแล้วมันค่อนข้างยาวตามมาตรฐานทางวิทยาศาสตร์เครื่องตรวจจับสมัยใหม่สามารถทำตามขั้นตอนทั้งหมดในมิลลิวินาทีทำให้อนุภาคระเบิดหลายร้อยหรือหลายพันชิ้นได้รับการบันทึกในไม่กี่วินาทีเครื่องตรวจจับที่ทันสมัยยังจับภาพแบบดิจิทัลทำให้ง่ายต่อการวิเคราะห์และจัดเก็บ

เป็นผลให้ห้องฟองไม่ค่อยใช้ในการตรวจจับอนุภาคที่ทันสมัยปัญหาอีกประการหนึ่งคือเนื่องจากห้องฟองสบู่มีขนาดเล็กพอสมควรพวกเขายังไม่สามารถจัดทำเอกสารการชนกันของอนุภาคพลังงานสูงได้อย่างเหมาะสมในที่สุดจุดที่ของเหลวจะกลายเป็นความร้อนสูงที่สุดจะต้องตรงกับเมื่ออนุภาคทันทีตีกันซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะประสานงานกับอนุภาคที่มีอายุการใช้งานสั้นมาก

แม้จะมีความล้าสมัยสัมพัทธ์ห้องฟองสบู่ยังคงมีประโยชน์สำหรับการสอนเนื่องจากพวกเขาเป็นภาพถ่ายของเส้นทางทางกายภาพพวกเขามักจะง่ายกว่าสำหรับคนที่จะเข้าใจมากกว่าคำอธิบายที่ซับซ้อนของการโต้ตอบหรือข้อมูลที่เป็นนามธรรมอื่น ๆนักเรียนสามารถดูภาพที่จับได้ของเส้นทางฟองและดูปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคต่าง ๆ อย่างแม่นยำและวิธีที่อนุภาคสลายตัวในช่วงเวลาของพวกเขาในห้องด้วยเหตุผลเหล่านี้แม้ว่าจะไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยที่ทันสมัย