תא בועה: עקרון הפעולה, מעגל התקן. יתרונות וחסרונות של בתא-בועות

חזרה באמצע המאה ה -20 הומצא חדר הבועה - מכשיר המשמש באופן פעיל כדי לפקח על microparticles. על פי רוב זה נעשה שימוש על ידי פיזיקאים אשר נצפו המיקרוקוסמוס. גם היום, למרות ההתפתחות העצומה של טכנולוגיה ואת הזמינות של חיישנים אלקטרוניים שונים, תלמידים להראות תמונות של החלקיקים שמתבצעים באמצעות הבועות.

אודות איך הייתה מצלמה

כפי שציינו לעיל, באמצע המאה ה -20, ולאחר ההמצאה מופיעה. והכל בגלל העובדה שמדענים פיסיים לא יכולים לנהל כדי לחקור את החלקיקים הטעונים קיימי גלאים. עד אז, כולם ידעו מה פרוטון, ניוטרון, אלקטרון לבין פוזיטרונים. בשנת 1950, כדי לפתור את הבעיה עוסקת ד גלזר. מדענים מנסים להשתמש בשתי תגובות כימיות ופיסיות, חשמל הנוזלי וכן המרה מוצקה. אבל הוא החליט להישאר על תופעה נוזלית, לייתר דיוק, על העיקרון של עבודת התחממות יתר התערובת. הדרישות הבסיסיות כי דונלד לשים קדימה ההמצאה שלו - מהירות תגובה גבוהה, המאפשרת ללכוד את החלקיקים בתצלום בזמן הנכון. כמובן, בתא-בועות ובית הנבחרים ענן דומים במקצת. אבל יש כמה הבדלים, אשר אנו, למעשה, מדברים על.

תא הבועה: עיקרון הפעולה

זורם עובר לשמש diethyl אתר, אשר היה יתרון כגון מחיר נמוך. בנוסף, זה ניתן להשיג בצורה טהורה ללא כל קושי. השורה התחתונה היא לחמם נוזל זה לטמפרטורה רתיחה (1400 מעלות צלזיוס) ולאחר מכן מקורר לטמפרטורת החדר. בשלב זה, החומר הרדיואקטיבי מובא, עבור קובלט לדוגמה, לאחר מכן עם מרווח של כ 60 שניות, זורם עובר שחין. לאחר דקה ניתן היה ללכוד את תנועת החלקיקים על התמונה.

כל המופע בבירור גלזר בשימוש שתי מצלמות, עשוי מזכוכית קשה ומלא אתר. חימום בוצע באמבט שמן, ואת הלחץ יכול להיות הוריד באמצעות הידית. בשלב זה המצלמה תושק. קצב הפריימים הממוצע היה כ 3000 לשנייה. זה אפשר ללכוד את תנועת החלקיקים בכלי. בתא-בועות בהמשך היה קצת אוטומטי, אך העיקרון נשאר זהה ההפעלה. לרוב הם השתמשו מונה גייגר, אשר מאפשר להתחקות הופעת הקרינה.

תא הבועה: המכשיר

עכשיו בואו נדבר קצת על מה היא המצאה נוכחית. ברוב המקרים, כלי זה שיש כמה חלונות קטנים. לשכה מלאה בנוזל מיוחד להציב השדה המגנטי. השתמש תמיד בלחץ אטמוספרי מעל. לפעמים cryostat שמש, אשר היה צורך לקרר נוזל עובד (GC), שחין בטמפרטורות נמוכות. מיד לפני תחילת השיווק של יסודות רדיואקטיביים מן המאיץ depressurized בתאי, ומקבל שחון נוזלי. דבר שיש לו מטען בדרכו משאיר את הבועות של נוזל רותח. עבור מספיק לביצוע התגובה רק שבריר של מיקרו. בתוך רגע הבועות הפכו בסדר גודל גדול יותר. כדי להאיר את המנורה כללה שלוש מצלמות, שבה צפיית סטריאו.

השלב הסופי של הניסוי

בשלב הסופי נערך ניתוח מורכב למסלול של דמות טעונה של חלקיקים רדיואקטיביים. ישנם מקרים כאשר התמונות לעיבוד נעשה על ידי כמה ימים, אבל התייחסו אליהם במשך חודשים. כשתגיע ספירלה, זה מעיד על המעבר של אלקטרון. "הכנס" כביכול דיבר על נוכחות של חלקיקים ניטרליים. ברוב המקרים, המבוסס על הנתונים המתקבלים 3-תמונות, נמדדו בקפידה מסלול תנועת אלמנטים. אם אתה מצליח לשחזר את התמונה לחלוטין, אפשר היה ליצור תמונה תלת מימדית. בתחילה, זה נעשה על ידי מדענים, אך מחקר כזה יכול לקחת שנים. המצב השתנה עם הופעת המחשבים, אשר האיצה מאוד את התהליך.

על היתרונות של שימוש בסוג זה של מצלמה

כפי שצוין לעיל, המכשיר על פי עקרון הפעולה קצת כמו המצאת וילסון. אבל יש מספר יתרונות. היתרון המשמעותי ביותר יכול להיחשב מהירות הפעלה, אשר סביר מאוד שאתה יכול לתקן על תופעת התצלום הראויה לציון.

יתרון נוסף טמון בעובדה שככל זורם עובר בשימוש בחומרי flowable שיש צפיפות גבוהה. זה הרבה מגביר את הסיכוי כי יקר במקרה הבינוני מיוחל. מהו היתרון של בתא-בועות, וכך הוא המחזור של עבודתה לוקח קצת זמן. פרמטר זה הוא פשוט תנאי שימוש של המכשיר המאיץ מסוגים שונים. שחון נוזלי ניתן להשיג במהירות מספיקה, היא צריכה רק כדי להפחית את הלחץ במערכת. כאן, באופן עקרוני, כל היתרונות העיקריים של המכשיר הזה.

קצת על החסרונות

כפי שצוין בתחילת מאמר זה, עכשיו יש רק מספר עצום של חיישנים אלקטרוניים שונים, ברמת דיוק גבוהה כדי למצוא את האובייקטים הנכון במהירות גבוהה כדי לבחור את הפריטים שאתה רוצה לקבוע תמונה תלת ממדית שלהם. הוא נמצא תת החסרונות העיקריים של בתא-בועות. ככלל, רוב התוצאות הוא חסר עניין מדעי, אלא להשליך מיותר בתמונה, זה עלול לקחת די הרבה זמן. חיסרון נוסף הוא כי המכשיר הוא פשוט לא אפשרי להשיק באופן מיידי, בפרט, וזאת בשל האינרציה של נוזל עובד, ופרמטרים פיזיים אחרים. באופן עקרוני, הליקויים הבנו, בואו נלך עוד יותר.

בצד הטכני

במהלך שימוש בשיטה זו של גילוי חלקיקים טעונים זה היה רשום רק מעל 100 עותקים של תא בועות. במהלך תקופה זו, אנו משתמשים במגוון של נוזלים, כגון הליום, מימן, פריאון, קסנון, פרופן ואחרים. כנ"ל לגבי הטמפרטורה, שהחלה והסתיימה עם יחידת מקורה נמוכה מאוד עבור קסנון. "Gargamel" - חדר הבועה הקודם, המעגל אינו שונה במהותו מן האחרים. אבל בחדרה הוצפה על 18 טונות של פריאון. מכשיר זה מותר לעשות פתח גדול עבור הפעמים - האינטראקציה בין נקודות ניטראליות. הדגימה הגדולה הייתה בקוטר של 4.5 מטרים. התקן המיועד לשימוש עם מימן. אבל הבעיה הייתה העובדה להמציא מאיצים חדשים שהנפיקו אלומות חלקיקים רדיואקטיביים במהירות גבוהה, כך שאין תא בועות הם כבר לא להתמודד.

כמה נקודות חשובות

כדאי לשים לב לעובדה כי כרגע נתוני המצלמה אינו משמשים. כמעט כולם מחקו מהחשבונות, אבל כפי שהתברר, זו הייתה החלטה מוקדמת. בשנת 2002, את החלקיקים החדשים בשם pentakvarty נפתחו באמצעות בועות. אבל שוב זה לא התוצאה של מחקרים של אותה שנה, ואת תמונות הבדיקה היחידות שהושגו לפני שנים רבות. זה אומר שאתה יכול למצוא משהו מועיל ממה שנעשה בעבר.

יתר על כן, את עוצמת המחשוב של הטכנולוגיה המודרנית היא כה גבוהה, העיבוד של כל תמונה ישאיר מעט מאוד זמן. באופן עקרוני, את האפקטיביות של סוג זה של גלאי מסלול הן כיום נמוכות למדי, ולכן רצוי להשתמש אין להם, אבל ברגע נתוני הניסוי יכולים להיות שימושיים היום.

מסקנה

ובכן, זה הכל כי ניתן לומר כי בתא-בועות כזה. המכשיר במעגל הוא די פשוט, כמו כל גאוני. ראוי לומר כמה מילים על היעילות של מכשירים כאלה תלוי במידה רבה בגודל שלהם. ככל שעולה בחדר, כך יגברו הסיכויים לגלות משהו מועיל. אף על פי כן, עם העלייה בגודל מגדיל את המחיר חומרי ואת הנוזל עובד, אשר יש עלות מרשימה בקנה מידה גדול. עכשיו אתה יודע מה בתא-בועות, העיקרון אשר מבוססת על הנוזל השחון. אפקט זה נחקר למרחוק, כך שכרגע נחשב חיישנים אלקטרוניים רלוונטיים יותר כי להכות בכל המובנים.