ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

        прибор для регистрации следов (треков) быстрых заряженных частиц, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости вдоль траектории частицы. Изобретена Д. Глейзером (США) в 1952. Перегретая жидкость может существовать некоторое время τ, после чего она вскипает. Если в интервал времени τ в камеру попадёт ионизирующая частица, то её траектория будет отмечена цепочкой пузырьков пара и может быть сфотографирована. П. к. можно представить как Вильсона камеру (См. Вильсона камера) «наоборот» (вместо капелек жидкости в пересыщенном паре пузырьки пара в перегретой жидкости). Эта аналогия, однако, чисто внешняя, т.к. механизмы образования капель в камере Вильсона и пузырьков в П. к. различны.
         Действие П. к. объясняется образованием на пути частицы центров кипения — зародышевых пузырьков и их ростом до размеров, превышающих критическое значение:
        
         Здесь rkp — критический радиус пузырька, σ — Поверхностное натяжение жидкости, p0 давление насыщенного пара, ркрКритическое давление, р — давление пара в перегретой жидкости, V — удельный объём жидкости, V' — пара. Для образования сверхкритического пузырька необходимо выделение энергии Пузырьковая камера (порядка) нескольких сот эв в объёме радиусом Пузырьковая камера 10-6 см за время Пузырьковая камера 10-6 сек. Эта энергия выделяется при торможении электронов, выбиваемых из атомов жидкости регистрируемой частицей (δ-электронов). Время роста пузырьков до размеров, пригодных для фотографирования (0,1—0,3 мм), для разных П.к. колеблется в пределах от нескольких мсек до десятков мсек.
         В качестве рабочей жидкости П. к. наиболее часто применяют жидкие водород и Дейтерий (криогенные П. к.), а также пропан C3H8, различные Фреоны, Хе, смесь Xe с пропаном (тяжеложидкостные П. к.).
         Перегрев жидкости в П. к. достигается быстрым понижением давления от начального значения рн > p0 до значения р < p0. Понижение давления осуществляется за время Пузырьковая камера 5—15 мсек перемещением поршня (в жидководородных камерах, рис. 1) либо сбросом внешнего давления из объёма, ограниченного гибкой мембраной (в тяжеложидкостных камерах).
         Частицы впускаются в П. к. в момент её максимальной чувствительности. Спустя время, необходимое для достижения пузырьками достаточно больших размеров, камера освещается и следы фотографируются (стереофотосъёмка с помощью 2—4 объективов). После фотографирования давление поднимается до прежней величины, пузырьки исчезают, и П. к. снова оказывается готовой к действию. Весь цикл работы П. к. составляет величину менее 1 сек, время чувствительности Пузырьковая камера 10—40 мсек.
         П. к. (кроме ксеноновых) размещаются в сильных магнитных полях. Это позволяет определить импульсы заряженных частиц по измерению радиусов кривизны ρ их траекторий:
         kc = 300 Hρ/cos φ. (2)
         Здесь φ — угол между направлением магнитного поля Н и импульсом k частицы, с — скорость света. Искажения следов в П. к. невелики и связаны главным образом с многократным рассеянием частиц. Используя прецизионную измерительную аппаратуру, можно определять пространственное положение следов и их кривизны с большей степенью точности.
         Характеристики жидкостей, наиболее часто используемых в пузырьковых камерах
        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        | Жидкости              | Рабочие условия                                 | Вероятность     | Вероятность     |
        |                              |------------------------------------------------------------ | регистрации γ-  | регистрации      |
        |                              | давление,     | темпера-      | плот-       | кванта с            | нейтрона с        |
        |                              | атм              | тура, ºС        | ность,      | энергией 500     | энергией 1 Гэв  |
        |                              |                     |                     | г/см3        | Мэв на длине    | на длине 50 см  |
        |                              |                     |                     |                | 50 см                |                          |
        |                              |                     |                     |                |                          |                          |
        |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | Водород                | 4,7               | —246           | 0,07         | 0,046                 | 0,1                    |
        | Дейтерий               | 5,2               | —240           | 0,13         | 0,055                 | 0,185                 |
        | Гелий                    | 0,3               | —270           | 0,124       | 0,053                 | 0,113                 |
        | Пропан                  | 21                | 58                | 0,44         | 0,36                  | 0,340                 |
        | Ксенон                  | 26                | —19             | 2,2           | 1,00                  | 0,950                 |
        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        
         П. к., как правило, используются для регистрации актов взаимодействия частиц высоких энергий с ядрами рабочей жидкости или актов распада частиц. В первом случае рабочая жидкость исполняет роли и регистрирующей среды, и среды-мишени (рис. 2). Эффективность регистрации П. к. различных процессов взаимодействия или распада определяется в основном размерами П. к. Регистрация нейтральных частиц (γ-квантов, нейтронов) производится по актам их взаимодействия с рабочей жидкостью (см. табл.). Наиболее распространены П. к. с объёмом в несколько сот л, но существуют П. к. гораздо большего размера, например водородная камера «Мирабель» на ускорителе Института физики высоких энергий АН СССР имеет объём 10 м3; водородная камера на ускорителе Национальной ускорительной лаборатории США — объём 25 м3.
         Основное преимущество П. к. изотропная пространственная чувствительность к регистрации частиц и высокая точность измерения их импульсов. Недостаток П. к. — слабая управляемость, необходимая для отбора нужных актов взаимодействия частиц или их распада.
         Лит.: Glaser D. A., Some effects of ionizing radiation on the formation of bubbles in liquids, «The Physical Review», 1952, v. 87, № 4; Пузырьковые камеры, М., 1963; Труды Международной конференции по аппаратуре в физике высоких энергий, т. 2, Дубна, 1971.
         С. Я. Никитин.
        
        Рис. 1. Схема водородной пузырьковой камеры; корпус камеры заполнен жидким водородом (Н2); расширение производится с помощью поршня П; освещение камеры на просвет осуществляется импульсным источником света Л через стеклянные иллюминаторы И и конденсатор К; свет, рассеянный пузырьками, фиксируется с помощью фотографических объективов О1 и О2 на фотопленках Ф1 и Ф2.
        Рис. 2. Регистрация в жидководородной камере ядерной реакции:
        Рис. 2. Регистрация в жидководородной камере ядерной реакции:
        .
        .
        
        Антипротон
        
         2π-
        (здесь π- и π+ — пионы).


Смотреть больше слов в «Большой Советской энциклопедии»

ПУЗЫРЬКОВЫЙ ЛИШАЙ →← ПУЗЫРЧАТКОВЫЕ

Смотреть что такое ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА в других словарях:

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

трековый детектор ядерных излучений, действие к-рого основано на вскипании перегретой жидкости (образовании мелких пузырьков пара) вблизи ионов, возник

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

• bublinková komora• bublinová komora

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

Bläschenkammer, Blasenkammer

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

- трековый детектор ядерных излучений, действиекоторого основано на вскипании перегретой жидкости (образовании мелкихпузырьков пара) вблизи ионов, возн

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА, прибор для регистрации следов (треков) быстрых заряженных частиц, действие к-рого основано на вскипании перегретой жидкости вдоль

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА, трековый детектор ядерных излучений, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости (образовании мелких пузырьков пара

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА , трековый детектор ядерных излучений, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости (образовании мелких пузырьков пар

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА, устройство для обнаружения и распознавания ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ. Оно состоит из герметичной камеры, заполненной сжиженным газом, обы

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

прибор для регистрации следов (треков) заряж. ч-ц высоких энергий, действие к-рого основано на вскипании перегретой жидкости вблизи траектории

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

пухирце́ва ка́мера

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

, детектор частиц, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости вблизи траектории (трека) частицы. Служит для регистрации актов взаимоде

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

яд. физ. camera a bolle

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА, детектор частиц, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости вблизи траектории (трека) частицы. Служит для регистра

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА - трековый детектор ядерных излучений, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости (образовании мелких пузырьков пар

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

bubble cell, bubble chamber* * *bubble chamber

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА

ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА, трековый детектор ядерных излучений, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости (образовании мелких пузырьков пара

T: 204 M: 4 D: 3