Contatori Geiger. Principio di funzionamento

Nel 1908, il fisico tedesco Hans Geiger lavorò nei laboratori chimici di proprietà di Ernst Rutherford. Nello stesso luogo, è stato chiesto loro di testare un contatore di particelle cariche, che era una camera ionizzata. La camera era un elettrocondensatore, riempito di gas ad alta pressione. Anche Pierre Curie ha utilizzato in pratica questo dispositivo, studiando l'elettricità nei gas. L'idea di Geiger - di rilevare la radiazione di ioni - era associata alla loro influenza sul livello di ionizzazione dei gas volatili.

Nel 1928, lo scienziato tedesco Walter Müller, lavorando con e sotto Geiger, creò diversi contatori che registravano particelle ionizzanti. I dispositivi erano necessari per ulteriori ricerche sulle radiazioni. La fisica, essendo la scienza degli esperimenti, non potrebbe esistere senza strutture di misura. Sono state scoperte solo poche radiazioni: γ, β, α. Il compito di Geiger era quello di misurare tutti i tipi di radiazioni con strumenti sensibili.

Il contatore Geiger-Muller è un sensore radioattivo semplice ed economico. Non è uno strumento accurato che cattura le singole particelle. La tecnica misura la saturazione totale delle radiazioni ionizzanti. I fisici lo usano con altri sensori per ottenere calcoli accurati durante gli esperimenti.

Un po' di radiazioni ionizzanti

Si potrebbe andare direttamente alla descrizione del rivelatore, ma il suo funzionamento sembrerà incomprensibile se si conosce poco di radiazioni ionizzanti. Durante la radiazione, si verifica un effetto endotermico sulla sostanza. L'energia contribuisce a questo. Ad esempio, le onde ultraviolette o radio non appartengono a tali radiazioni, ma la luce ultravioletta dura sì. Qui si definisce il limite di influenza. La specie è chiamata fotone e i fotoni stessi sono γ-quanta.

Ernst Rutherford ha suddiviso i processi di emissione di energia in 3 tipi utilizzando un'installazione di campo magnetico:

• γ - fotone;
• α è il nucleo dell'atomo di elio;
• β è un elettrone ad alta energia.

Puoi proteggerti dalle particelle α con un foglio di carta. β penetrare più in profondità. La capacità di penetrazione γ è la più alta. I neutroni, di cui gli scienziati hanno appreso in seguito, sono particelle pericolose. Agiscono a una distanza di diverse decine di metri. Avendo neutralità elettrica, non reagiscono con molecole di sostanze diverse.

Tuttavia, i neutroni cadono facilmente al centro dell'atomo, provocandone la distruzione, a causa della quale si formano isotopi radioattivi. In decomposizione, gli isotopi creano radiazioni ionizzanti. Da una persona, animale, pianta o oggetto inorganico che ha ricevuto radiazioni, le radiazioni emanano per diversi giorni.

Il dispositivo e il principio di funzionamento del contatore Geiger

Il dispositivo è costituito da un tubo di metallo o di vetro, in cui viene pompato un gas nobile (una miscela argon-neon o sostanze pure). Non c'è aria nel tubo. Il gas viene aggiunto sotto pressione e miscelato con alcol e alogeno. Un filo è teso in tutto il tubo. Parallelo ad esso c'è un cilindro di ferro.

Il filo è chiamato anodo e il tubo è chiamato catodo. Insieme sono elettrodi. Agli elettrodi viene applicata un'alta tensione, che di per sé non provoca fenomeni di scarica. L'indicatore rimarrà in questo stato finché non appare un centro di ionizzazione nel suo mezzo gassoso. Un meno è collegato al tubo dalla fonte di alimentazione e un vantaggio è collegato al filo, diretto attraverso una resistenza di alto livello. Stiamo parlando di una fornitura costante di decine di centinaia di volt.

Quando una particella entra nel tubo, gli atomi di gas nobile entrano in collisione con esso. Al contatto, viene rilasciata energia che separa gli elettroni dagli atomi di gas. Quindi si formano elettroni secondari, che si scontrano anch'essi, generando una massa di nuovi ioni ed elettroni. Il campo elettrico influenza la velocità degli elettroni verso l'anodo. Durante questo processo viene generata una corrente elettrica.

In una collisione, l'energia delle particelle viene persa, la fornitura di atomi di gas ionizzati termina. Quando le particelle cariche entrano in un contatore Geiger a scarica di gas, la resistenza del tubo diminuisce, il che abbassa immediatamente la tensione del punto medio di divisione. Quindi la resistenza aumenta di nuovo: ciò comporta il ripristino della tensione. L'impulso diventa negativo. Il dispositivo mostra gli impulsi e possiamo contarli, stimando allo stesso tempo il numero di particelle.

Tipi di contatori Geiger

In base alla progettazione, i contatori Geiger sono disponibili in 2 tipi: piatti e classici.

Classico

Realizzato in metallo ondulato sottile. A causa dell'ondulazione, il tubo acquisisce rigidità e resistenza alle influenze esterne, che ne prevengono la deformazione. Le estremità del tubo sono dotate di isolatori in vetro o plastica, in cui sono presenti tappi per l'uscita ai dispositivi.

La superficie del tubo è verniciata (tranne i cavi). Il contatore classico è considerato un rilevatore di misura universale per tutti i tipi di radiazioni conosciuti. Soprattutto per γ e β.

Appartamento

I misuratori sensibili per il fissaggio delle radiazioni beta morbide hanno un design diverso. A causa del piccolo numero di particelle beta, il loro corpo ha una forma piatta. C'è una finestra in mica, che conserva leggermente β. Il sensore BETA-2 è il nome di uno di questi dispositivi. Le proprietà di altri metri piatti dipendono dal materiale.

Parametri e modalità di funzionamento del contatore Geiger

Per calcolare la sensibilità del contatore, stimare il rapporto tra il numero di micro-roentgen dal campione e il numero di segnali di questa radiazione. Il dispositivo non misura l'energia della particella, quindi non fornisce una stima assolutamente precisa. I dispositivi vengono calibrati utilizzando campioni di sorgenti isotopiche.

È inoltre necessario guardare i seguenti parametri:

Area di lavoro, zona finestra d'ingresso

La caratteristica dell'area dell'indicatore attraverso la quale passano le microparticelle dipende dalla sua dimensione. Più ampia è l'area, più particelle verranno catturate.

Tensione di lavoro

La tensione dovrebbe corrispondere alle caratteristiche medie. La caratteristica di prestazione stessa è la parte piatta della dipendenza del numero di impulsi fissi dalla tensione. Il suo secondo nome è altopiano. A questo punto, il funzionamento del dispositivo raggiunge il picco di attività e viene chiamato limite superiore di misura. Valore - 400 Volt.

Larghezza di lavoro

Larghezza di lavoro: la differenza tra la tensione di uscita sull'aereo e la tensione della scarica di scintille. Il valore è di 100 volt.

Inclina

Il valore viene misurato come percentuale del numero di impulsi per 1 volt. Mostra l'errore di misura (statistico) nel conteggio degli impulsi. Il valore è 0,15%.

Temperatura

La temperatura è importante perché spesso il misuratore deve essere utilizzato in condizioni difficili. Ad esempio, nei reattori. Contatori di uso generale: da -50 a +70 Celsius.

Risorsa lavorativa

La risorsa è caratterizzata dal numero totale di tutti gli impulsi registrati fino al momento in cui le letture dello strumento diventano errate. Se il dispositivo contiene sostanze organiche autoestinguenti, il numero di impulsi sarà di un miliardo. È opportuno calcolare la risorsa solo nello stato di tensione di esercizio. Quando il dispositivo viene immagazzinato, il flusso si interrompe.

I tempi di recupero

Questa è la quantità di tempo necessaria a un dispositivo per condurre elettricità dopo aver reagito a una particella ionizzante. Esiste un limite superiore alla frequenza degli impulsi che limita l'intervallo di misurazione. Il valore è 10 microsecondi.

A causa del tempo di ripristino (detto anche tempo morto), il dispositivo può guastarsi in un momento decisivo. Per prevenire il superamento, i produttori installano schermi di piombo.

Il contatore ha uno sfondo

Lo sfondo è misurato in una camera di piombo dalle pareti spesse. Il valore normale non è più di 2 impulsi al minuto.

Chi e dove usa i dosimetri di radiazione?

Su scala industriale vengono prodotte molte modifiche dei contatori Geiger-Muller. La loro produzione è iniziata durante l'era sovietica e continua ora, ma già nella Federazione Russa.

Il dispositivo viene utilizzato:

• presso gli impianti dell'industria nucleare;
• negli istituti scientifici;
• in medicina;
• a casa.

Dopo l'incidente alla centrale nucleare di Chernobyl, i comuni cittadini acquistano anche dosimetri. Tutti gli strumenti hanno un contatore Geiger. Tali dosimetri sono dotati di uno o due tubi.

È possibile creare un contatore Geiger con le proprie mani?

Fare un contatore da soli è difficile. Hai bisogno di un sensore di radiazioni e non tutti possono comprarlo. Lo stesso controcircuito è noto da tempo: nei libri di testo di fisica, ad esempio, viene anche stampato. Tuttavia, solo un vero "mancino" potrà riprodurre il dispositivo in casa.

I talentuosi maestri autodidatti hanno imparato a creare un controsostituto, che è anche in grado di misurare le radiazioni gamma e beta usando una lampada fluorescente e una lampada a incandescenza. Usano anche trasformatori di apparecchiature rotte, un tubo Geiger, un timer, un condensatore, varie schede, resistori.

Conclusione

Quando si diagnosticano le radiazioni, è necessario tenere conto del proprio background del misuratore. Anche con uno spessore decente di schermatura in piombo, la velocità di registrazione non viene ripristinata. Questo fenomeno ha una spiegazione: il motivo dell'attività è la radiazione cosmica che penetra attraverso gli spessori di piombo. I muoni si precipitano sulla superficie terrestre ogni minuto, che vengono registrati dal contatore con una probabilità del 100%.

C'è un'altra fonte di fondo: le radiazioni accumulate dal dispositivo stesso. Pertanto, in relazione al contatore Geiger, è opportuno parlare anche di usura. Più radiazioni ha accumulato il dispositivo, minore è l'affidabilità dei suoi dati.

Inventato nel 1908 dal fisico tedesco Hans Wilhelm Geiger, un dispositivo in grado di determinare è ampiamente utilizzato oggi. La ragione di ciò è l'elevata sensibilità del dispositivo, la sua capacità di registrare una varietà di radiazioni. Facilità di funzionamento e basso costo consentono di acquistare un contatore Geiger per qualsiasi persona che decida di misurare autonomamente il livello di radiazione in qualsiasi momento e in qualsiasi luogo. Cos'è questo dispositivo e come funziona?

Il principio di funzionamento del contatore Geiger

Il suo design è abbastanza semplice. Una miscela di gas composta da neon e argon viene pompata in un contenitore sigillato con due elettrodi, facilmente ionizzabile. Viene fornito agli elettrodi (dell'ordine di 400 V), che di per sé non provoca alcun fenomeno di scarica fino al momento stesso in cui inizia il processo di ionizzazione nel mezzo gassoso del dispositivo. La comparsa di particelle provenienti dall'esterno porta al fatto che gli elettroni primari, accelerati nel campo corrispondente, iniziano a ionizzare altre molecole del mezzo gassoso. Di conseguenza, sotto l'influenza di un campo elettrico, si verifica una creazione simile a una valanga di nuovi elettroni e ioni, che aumentano notevolmente la conduttività della nuvola di elettroni-ioni. Si verifica una scarica nel mezzo gassoso del contatore Geiger. Il numero di impulsi che si verificano durante un certo periodo di tempo è direttamente proporzionale al numero di particelle rilevate. Questo è, in termini generali, il principio di funzionamento del contatore Geiger.

Il processo inverso, a seguito del quale il mezzo gassoso ritorna al suo stato originale, si verifica da solo. Sotto l'influenza degli alogeni (di solito si usa bromo o cloro), in questo mezzo si verifica un'intensa ricombinazione di cariche. Questo processo è molto più lento, e quindi il tempo necessario per ripristinare la sensibilità del contatore Geiger è un passaporto molto importante caratteristico del dispositivo.

Nonostante il principio di funzionamento del contatore Geiger sia abbastanza semplice, è in grado di rispondere a radiazioni ionizzanti di vario tipo. Questo è α-, β-, γ-, così come raggi X, neutroni e Tutto dipende dal design del dispositivo. Pertanto, la finestra d'ingresso di un contatore Geiger in grado di registrare radiazioni α e β morbide è realizzata in mica con uno spessore da 3 a 10 micron. Per il rilevamento, è fatto di berillio e ultravioletto - di quarzo.

Dove viene utilizzato il contatore Geiger?

Il principio di funzionamento del contatore Geiger è la base per il funzionamento dei più moderni dosimetri. Questi dispositivi piccoli e relativamente economici sono piuttosto sensibili e possono visualizzare i risultati in unità leggibili. La loro facilità d'uso consente di utilizzare questi dispositivi anche per coloro che hanno una conoscenza molto remota della dosimetria.

In base alle loro capacità e precisione di misurazione, i dosimetri sono professionali e domestici. Con il loro aiuto, è possibile determinare tempestivamente ed efficacemente la fonte di radiazioni ionizzate esistente sia in aree aperte che in ambienti chiusi.

Questi dispositivi, che utilizzano il principio di funzionamento del contatore Geiger nel loro lavoro, possono dare un segnale tempestivo di pericolo utilizzando segnali sia visivi che sonori o di vibrazione. Quindi, puoi sempre controllare cibo, vestiti, esaminare mobili, attrezzature, materiali da costruzione, ecc. per l'assenza di radiazioni dannose per il corpo umano.

La struttura e il principio di funzionamento del contatore Geiger-Muller

A Di recente, l'attenzione alla sicurezza dalle radiazioni da parte dei comuni cittadini nel nostro Paese è andata aumentando sempre di più. E ciò è dovuto non solo ai tragici eventi della centrale nucleare di Chernobyl e alle sue ulteriori conseguenze, ma anche a vari tipi di incidenti che si verificano periodicamente in un luogo o nell'altro del pianeta. A questo proposito, alla fine del secolo scorso, iniziarono ad apparire i dispositivi monitoraggio dosimetrico delle radiazioni per uso domestico. E tali dispositivi hanno salvato molte persone non solo la salute, ma a volte la vita, e questo non vale solo per i territori adiacenti alla zona di esclusione. Pertanto, le questioni della sicurezza dalle radiazioni sono rilevanti in qualsiasi luogo del nostro paese fino ad oggi.

A Tutti i dosimetri domestici e quasi tutti i moderni dosimetri professionali sono dotati di . In un altro modo, può essere chiamato l'elemento sensibile del dosimetro. Questo dispositivo è stato inventato nel 1908 dal fisico tedesco Hans Geiger e vent'anni dopo un altro fisico Walter Müller ha migliorato questo sviluppo, ed è il principio di questo dispositivo che viene utilizzato attualmente.

H Alcuni dosimetri moderni hanno quattro contatori contemporaneamente, il che consente di aumentare la precisione delle misurazioni e la sensibilità del dispositivo, nonché di ridurre il tempo di misurazione. La maggior parte dei contatori Geiger-Muller è in grado di rilevare radiazioni gamma, radiazioni beta ad alta energia e raggi X. Tuttavia, ci sono sviluppi speciali per la determinazione delle particelle alfa ad alta energia. Per impostare il dosimetro in modo che rilevi solo la radiazione gamma, la più pericolosa delle tre tipologie di radiazione, la camera sensibile è ricoperta da uno speciale involucro in piombo o altro acciaio, che permette di bloccare la penetrazione delle particelle beta nella contatore.

A moderni dosimetri per scopi domestici e professionali, sono ampiamente utilizzati sensori come SBM-20, SBM-20-1, SBM-20U, SBM-21, SBM-21-1. Si differenziano per le dimensioni complessive della telecamera e altri parametri, per la linea di 20 sensori sono tipiche le seguenti dimensioni, lunghezza 110 mm, diametro 11 mm, e per il 21° modello, lunghezza 20-22 mm con un diametro di 6 mm . È importante capire che più grande è la camera, più elementi radioattivi voleranno attraverso di essa e maggiore è la sensibilità e l'accuratezza che ha. Quindi, per la 20a serie del sensore, le dimensioni sono 8-10 volte maggiori rispetto alla 21a, approssimativamente nelle stesse proporzioni avremo una differenza di sensibilità.

Per Il progetto di un contatore Geiger può essere schematicamente descritto come segue. Un sensore costituito da un contenitore cilindrico riempito con un gas inerte (ad esempio, argon, neon o loro miscele) a pressione minima per facilitare l'inizio di una scarica elettrica tra il catodo e l'anodo. Il catodo, il più delle volte, è l'intera custodia metallica del sensore sensibile e l'anodo è un piccolo filo posizionato su isolatori. A volte il catodo è ulteriormente avvolto in un involucro protettivo in acciaio inossidabile o piombo, questo viene fatto per impostare il contatore in modo che rilevi solo i raggi gamma.

D Per l'uso domestico, attualmente, vengono utilizzati più spesso sensori frontali (ad esempio Beta-1, Beta-2). Tali contatori sono progettati in modo tale da essere in grado di rilevare e registrare anche le particelle alfa. Tale contatore è un cilindro piatto con elettrodi situati all'interno e una finestra di ingresso (funzionante) costituita da un film di mica con uno spessore di soli 12 micron. Questo design consente di rilevare (a distanza ravvicinata) particelle alfa ad alta energia e particelle beta a bassa energia. Allo stesso tempo, l'area della finestra di lavoro dei contatori Beta-1 e Beta 1-1 è di 7 cmq. L'area della finestra di lavoro della mica per il dispositivo Beta-2 è 2 volte più grande di quella di Beta-1, può essere utilizzata per determinare , ecc.

e Se parliamo del principio di funzionamento della camera del contatore Geiger, può essere brevemente descritto come segue. Quando attivato, un'alta tensione (dell'ordine di 350 - 475 volt) viene applicata al catodo e all'anodo attraverso un resistore di carico, ma non vi è alcuna scarica tra di loro a causa del gas inerte che funge da dielettrico. Quando entra nella camera, la sua energia è sufficiente per eliminare un elettrone libero dal materiale del corpo della camera o del catodo, questo elettrone inizia a mettere fuori combattimento gli elettroni liberi come una valanga dal gas inerte circostante e si verifica la sua ionizzazione, che alla fine porta ad una scarica tra gli elettrodi. Il circuito si chiude e questo fatto può essere registrato utilizzando il microchip dello strumento, che è il fatto del rilevamento di un quanto gamma o di raggi X. La fotocamera si ripristina quindi, consentendo di rilevare la particella successiva.

H Per fermare il processo di scarica nella camera e preparare la camera per la registrazione della particella successiva, esistono due metodi, uno dei quali si basa sul fatto che l'alimentazione di tensione agli elettrodi viene interrotta per un periodo di tempo molto breve , che interrompe il processo di ionizzazione del gas. Il secondo metodo si basa sull'aggiunta di un'altra sostanza al gas inerte, ad esempio iodio, alcol e altre sostanze, mentre portano a una diminuzione della tensione sugli elettrodi, che interrompe anche il processo di ulteriore ionizzazione e la fotocamera diventa in grado per rilevare il prossimo elemento radioattivo. Questo metodo utilizza un resistore di carico ad alta capacità.

P circa il numero di scariche nella controcamera e si può giudicare il livello di radiazione nell'area misurata o da un oggetto specifico.

Il principio di funzionamento dei dispositivi per la registrazione delle particelle elementari. Qualsiasi dispositivo che registra particelle elementari o nuclei atomici in movimento è come una pistola carica con un grilletto armato. Un piccolo sforzo quando si preme il grilletto di una pistola provoca un effetto che non è paragonabile allo sforzo impiegato: un colpo.

Un dispositivo di registrazione è un sistema macroscopico più o meno complesso che può trovarsi in uno stato instabile. Con una piccola perturbazione causata da una particella che passa, inizia il processo di transizione del sistema a un nuovo stato più stabile. Questo processo consente di registrare una particella. Attualmente sono in uso molti metodi diversi per rilevare le particelle.

A seconda degli obiettivi dell'esperimento e delle condizioni in cui viene condotto, vengono utilizzati vari dispositivi di registrazione che differiscono tra loro per le loro caratteristiche principali.

Contatore Geiger a scarica di gas. Il contatore Geiger è uno dei dispositivi più importanti per il conteggio automatico delle particelle.

Il contatore (Fig. 13.1) è costituito da un tubo di vetro rivestito internamente da uno strato metallico (catodo) e da un sottile filo metallico che corre lungo l'asse del tubo (anodo). Il tubo è riempito con un gas, solitamente argon. Il funzionamento del contatore si basa sulla ionizzazione per impatto. Una particella carica (elettrone, particella, ecc.), volando attraverso un gas, stacca elettroni dagli atomi e crea ioni positivi ed elettroni liberi. Il campo elettrico tra l'anodo e il catodo (viene applicata loro un'alta tensione) accelera gli elettroni alle energie alle quali inizia la ionizzazione per impatto. C'è una valanga di ioni e la corrente attraverso il contatore aumenta bruscamente. In questo caso, si forma un impulso di tensione sul resistore di carico R, che viene alimentato al dispositivo di registrazione.

Affinché il contatore possa registrare la prossima particella che vi è entrata, la scarica da valanga deve essere estinta. Questo avviene automaticamente. Poiché nel momento in cui appare l'impulso di corrente, la caduta di tensione attraverso il resistore di carico R è grande, la tensione tra l'anodo e il catodo diminuisce drasticamente, tanto che la scarica si interrompe.

Il contatore Geiger viene utilizzato principalmente per registrare elettroni e -quanta (fotoni ad alta energia).

Al momento, sono stati creati contatori che funzionano secondo e al di sopra dei principi.

Camera di Wilson. I contatori consentono solo di registrare il passaggio di una particella e di registrarne alcune caratteristiche. Nella stessa camera a nebbia, creata nel 1912, una particella a carica rapida lascia una scia che può essere osservata direttamente o fotografata. Questo dispositivo può essere definito una finestra sul micromondo, ovvero il mondo delle particelle elementari e dei sistemi che le compongono.

Il principio di funzionamento della camera a nebbia si basa sulla condensazione del vapore supersaturo sugli ioni con la formazione di goccioline d'acqua. Questi ioni sono creati lungo la sua traiettoria da una particella carica in movimento.

La camera a nebbia è un recipiente ermeticamente sigillato riempito con acqua o vapore alcolico prossimo alla saturazione (Fig. 13.2). Con un forte abbassamento del pistone, causato da una diminuzione della pressione al di sotto di esso, il vapore nella camera si espande adiabaticamente. Di conseguenza, si verifica il raffreddamento e il vapore diventa supersaturo. Questo è uno stato instabile del vapore: si condensa facilmente se nel vaso compaiono centri di condensazione. centri

le condensazioni diventano ioni, che si formano nello spazio di lavoro della camera da una particella volante. Se la particella entra nella camera immediatamente dopo l'espansione del vapore, compaiono gocce d'acqua sulla sua strada. Queste goccioline formano una traccia visibile di una particella volante - una traccia (Fig. 13.3). Quindi la camera ritorna al suo stato originale e gli ioni vengono rimossi dal campo elettrico. A seconda delle dimensioni della fotocamera, il tempo di ripristino della modalità di funzionamento varia da pochi secondi a decine di minuti.

L'informazione data dalle tracce nella camera a nebbia è molto più ricca di quella che possono dare i contatori. Dalla lunghezza della pista, si può determinare l'energia della particella, e dal numero di goccioline per unità di lunghezza della pista, la sua velocità. Più lunga è la traccia di una particella, maggiore è la sua energia. E più gocce d'acqua si formano per unità di lunghezza del binario, minore è la sua velocità. Le particelle altamente cariche lasciano una traccia più spessa. I fisici sovietici P. L. Kapitsa e D. V. Skobeltsyn proposero di posizionare la camera a nebbia in un campo magnetico uniforme.

Il campo magnetico agisce su una particella carica in movimento con una certa forza (la forza di Lorentz). Questa forza piega la traiettoria della particella senza modificare il modulo della sua velocità. La pista ha la curvatura maggiore, maggiore è la carica della particella e minore la sua massa. La curvatura della pista può essere utilizzata per determinare il rapporto tra la carica di una particella e la sua massa. Se una di queste quantità è nota, è possibile calcolare l'altra. Ad esempio, la massa della particella può essere trovata dalla carica di una particella e dalla curvatura della sua traccia.

camera a bolle. Nel 1952, lo scienziato americano D. Glaser suggerì di utilizzare un liquido surriscaldato per rilevare le tracce di particelle. In un tale liquido compaiono bolle di vapore sugli ioni (centri di vaporizzazione) formati durante il movimento di una particella carica veloce, dando una traccia visibile. Camere di questo tipo erano chiamate camere a bolle.

Nello stato iniziale, il liquido nella camera è ad alta pressione, il che gli impedisce di bollire, nonostante la temperatura del liquido sia leggermente superiore al punto di ebollizione a pressione atmosferica. Con una forte diminuzione della pressione, il liquido risulta surriscaldato e per un breve periodo sarà in uno stato instabile. Le particelle cariche che volano proprio in questo momento provocano la comparsa di tracce costituite da bolle di vapore (Fig. 1.4.4). E l'idrogeno liquido e il propano sono usati principalmente come liquidi. La durata del ciclo di lavoro della camera a bolle è piccola - circa 0,1 s.

Il vantaggio di una camera a bolle rispetto a una camera a nebbia è dovuto alla maggiore densità della sostanza di lavoro. Di conseguenza, i percorsi delle particelle risultano essere piuttosto brevi e le particelle di energie anche elevate rimangono bloccate nella camera. Ciò consente di osservare una serie di successive trasformazioni della particella e le reazioni che provoca.

Le tracce nella camera a nebbia e nella camera a bolle sono una delle principali fonti di informazioni sul comportamento e le proprietà delle particelle.

L'osservazione di tracce di particelle elementari fa una forte impressione, crea una sensazione di contatto diretto con il micromondo.

BANCO CHERENKOV rilevatore a pagamento. h-ts, in cui viene utilizzata la radiazione Cherenkov Vavilov. Quando si sposta la carica. h-tsy in un mezzo con una velocità v che supera la velocità di fase della luce c / n in un dato mezzo (n è l'indice di rifrazione del mezzo), h-tsa irradia in una direzione che forma un angolo q con la sua traiettoria. L'angolo q è correlato alla velocità v-tsy v e all'indice di rifrazione del mezzo ha dal rapporto: cosq=c/vn=1/bn, b=v/c. (1) Intensità W della radiazione Cherenkov per 1 cm di percorso di carica. h-tsy nell'intervallo di lunghezze d'onda da l1 a l2 è espresso dal rapporto:

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