Vad är en Bubbelkammare?

En bubbelkammare är en anordning som används inom fysiken för att detektera laddade partiklar. Den uppfanns av Donald Glaser 1952, och han fick senare Nobelpriset för sin uppfinning. Fast en gång den gängse sättet att upptäcka partiklar närvarande bubbelkammare inte används ofta, till stor del på grund av vissa nackdelar som blir uppenbara när det handlar om extremt högenergetiska partiklar.

Principen bakom bubbelkammare är och faktiskt mest partikeldetektorerna, ganska enkelt. Det kan betraktas som likställd med att titta på himlen för spår kvar av flygplan. Även om en stråle strimmor av så fort du inte märker det passera, kommer du att se dess spår en tid, så att du kan återskapa den väg man tog. En bubbelkammare verk längs en liknande princip, med partiklar lämnar ett spår av bubblor som kan fotograferas.

Kammaren själv är fylld med någon form av öppna och instabila flytande, ofta överhettad väte. Den flytande görs överhettad genom att hålla den under tryck, och släppa det något i det ögonblick då partiklar. Som laddade partiklar ta sig genom kammaren, orsakar de vätskan koka upp när de passerar, att skapa ett spår av bubblor. Partiklarna själva tar bara några nanosekunder passera genom kammaren, men bubblorna tar miljontals gånger längre tid att expandera, tar i allmänhet cirka 10ms. Under den tiden kan bilder tas från olika vinklar, vilket skapar en tredimensionell bild av partikeln vägen.

Bubblorna är sedan elimineras genom påtryckningar på kammaren, och proceduren upprepas med nästa omgång partiklar. Varje uppsättning fotografier tas i vad vi skulle kunna överväga en kort tid kräver endast några få sekunder vardera, men det är faktiskt ganska lång och vetenskapliga normer. Moderna detektorer kan göra hela förfarandet i millisekunder, vilket möjliggör för hundratals eller tusentals brista av partiklar som skall dokumenteras i ett par sekunder. Moderna detektorer även fånga bilder digitalt, vilket gör dem lättare att analysera och lagra. Som en följd av bubbelkammare används sällan i modern partikel upptäckt. Ett annat problem är att eftersom bubblan avdelningar är ganska små, de är också oförmögna att korrekt dokumentera kollisioner av högenergetiska partiklar, vilket ytterligare minskar deras användbarhet i moderna experiment. Slutligen, den punkt vid vilken vätskan blir överhettad måste sammanfalla exakt med när omedelbar träffar partiklarna varandra, vilket kan vara nästan omöjligt att samordna med partiklar som har extremt korta livslängd.

Trots sin relativa inkurans bilderna från bubblan kamrarna är fortfarande ganska bra för undervisningsändamål. Eftersom de är fotografier av de fysiska spår, de är i allmänhet mycket lättare för folk att förstå än mer komplicerade beskrivningar av växelverkan, eller andra abstraherade data. Eleverna kan titta på en bild tagits av en bubbla spår och se exakt samverkan mellan olika partiklar, och hur partiklarna förfall under sin tid i kammaren. Av dessa skäl, även om de inte används i stor utsträckning spetsforskning, kammare bubbla fortsätta att se några laboratorierna använder universitet, och tagit fotografier historiskt ofta ses i läroböckerna.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.