Недостатки. Камера Вильсона
Недостатки
1. Счётчик не позволяет идентифицировать частицу.
2. Не имеет возможности определять характеристики частицы.
2. Камера Вильсона
Камера Вильсонаизобретена шотландским физиком Чарлзом Вильсоном в 1912 г. В 1927 году Вильсон получил за своё изобретение Нобелевскую премию по физике.
Рисунок 1. Чарлз Вильсон
Назначение прибора Камера Вильсона — один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц.
Устройство прибора Представляет собой невысокий стеклянный цилиндр с крышкой, с поршнем внизу. На дне камеры находится чёрная ткань, увлажнённая смесью воды с этиловым спиртом. Воздух в камере насыщен парами смеси этих жидкостей.
Рисунок 2. Внешний вид одной из первых камер Вильсона
Принцип работы При движении поршня вниз пары становятся перенасыщенными, т. е. способными к быстрой конденсации. При попадании какой-либо частицы через специальное окошко внутрь камеры они создают ионы, которые становятся ядрами конденсации, и вдоль траектории движения частицы возникает след (трек) из сконденсированных капелек, которые можно сфотографировать.
Время чувствительности камеры, в течение которого перенасыщение остаётся достаточным для конденсации на ионах, а сам объём приемлемо прозрачным, меняется от сотых долей секунды до нескольких секунд. После этого необходимо очистить рабочий объём камеры и восстановить её чувствительность. Таким образом, камера Вильсона работает в циклическом режиме. Полное время цикла обычно больше 1 минуты.
Преимущества 1.Если поместить камеру в магнитное поле, то траектории заряженных частиц будут искривлены. По направлению изгиба трека можно судить о знаке заряда частицы, а по радиусу кривизны определять её массу, заряд, энергию. 2. Важным усовершенствованием, удостоенным в 1948 г. Нобелевской премии (П. Блэкетт), явилось создание управляемой камеры Вильсона. Специальные счётчики отбирают события, которые должны быть зарегистрированы камерой Вильсона, и «запускают» камеру лишь для наблюдения таких событий. Эффективность камеры Вильсона, работающей в таком режиме, многократно возрастает.
|