Камера Вильсона. Счетчик Гейгера-Мюллера. Счетчик Черенкова. Ядерная эмульсия

44

1. Камера-Вильсона - прибор для наблюдения следования (треков) заряженных частиц. Основан на конденсации пересыщенного пара на ионах. Образуются вдоль траектории заряженных частиц. Частицы могут либо испускаться источником внутри камеры, либо попадать извне.

Треки фотографируются. Природу и свойства частиц можно установить по величине ее пробега и импульсу(т.е. искривлению траектории в маг. поле).

2. Пузырьковая - прибор для регистрации треков заряженных частиц высоких энергий. Действие основано на вскипании перегретой жидкости вблизи траектории частиц. Перегретая жидкость - нагрета выше (.) кипения: Т_к<Т<Т_сп к-кипения, сп-спонтанное вскипание. Прохождение частиц через перегретую жидкость приводит к образованию вдоль трека «зародышевых» центров кипения. При освещении эти центры могут быть сфотографированы. Обычно рабочей жидкостью служат жидкий водород, дейтерий, чтобы кроме роли регистрирующей среды быть и мишенью в ядерных реакциях. Перегрев жидкости осуществляется быстрее пониженным давлением.

3. Счетчик Гейгера-Мюллера. - газоразрядный детектор, срабатывает при прохождении через его объем заряж. частиц. При попадании ионизирующей частицы в резервуар, в газе образуются свободные электроны, далее движутся к нити (А). Вблизи нити  очень велика и электроны ускоряются на столько, что сами ионизируют газ(лавина).

Коронный разряд на нити обрывается высоким R в цепи(несамогасящий), либо введ. спец. смеси легкоатомн. Газов(самогасящий). Эл. импульсы  во внешней цепи возникают при вспышках разряда в счет., усиливаются и регистр. Счетная хар-ка - завис. числа N регистр. в ед. t импульсов от U Гамма - кв. регистрируются по вторичным заряж. - част.(фото эл-ны.), нейтроны - по продуктам реакции.

4.  Счетчик Черенкова - детектор для регистр. заряж. частиц., излучении Черенковского-Вавилова.

При движении заряж. част. в среде со u, которая превышает фазовую скорость света  c/n в данной среде, част. излучает в направлении с Ðq к ее траектории cosq=c/(u*n).

Основные элементы счетчика: - радиатор (вещ-во, в котором  u > c/n)

- оптич. система, которая фокусирует свет. - ФЭУ(приобраз. св. сигнал в эл.)

5.               Ядерная эмульсия - фотографический метод регистрации треков. Зерна должны быть чувствит. к быстрым частицам. Треки в виде пятен. Качество изображ. зависит от размеров зерен, они д.б. очень маленькие и плотные. Из-за торможения в тв. вещ-ве, треки очень короткие, но зато метод прост, непрерывен, регистрирует большое число событий на одной пластинке. Источники частиц - космические лучи, радиоактивные препараты, ускорители. Ускорители - устр-ва для получения заряж. частиц больших энергий с помощью их ускорения в эл. поле. Получают эл., протоны, ат. ядра, ионы постоянным эл. полем(от одного полюса к другому), либо с помощью резонансного метода - ускорение производится перем. высокочастотным полем.

С пом. М. поля (Лоренцева сила) обеспечивается движение по круговой траектор. Непрерывное ускорение обеспечивается тем, что частицы попадают в ускоряющий промежуток все время в ускоряющей фазе переменного высокочаст. эл. поля направленного в сторону движения частицы.

1. Синхрофазатрон - циклическ. резонансный ускоритель р типа ионов, в котором меняются во времени и маг. поле, и частота эл. ускоряющего поля, так что радиус равновесной орбиты = const. Инжектор(линейный ускоритель) впускает частицы в малый синхрофаз.(бустер), там они ускоряются до промежуточной E и вводятся в большой синхрофаз.

2.  Синхротрон - циклич. резонансный ускоритель, в котором частота ускор.- его поля пост., а меняется во времени лишь М. поле. Необходимы для ускорения релятивистских эл-ов (у кот. u~с), магнит имеет вид кольца. Эл-ны, движущиеся в синхротроне по круговой траектории, сильно излучают.

3.  Циклотрон - циклич. резонансный ускоритель тяжелых частиц. В нем М. поле и частота ускоряющ. поля постоянны во времени. Он работает в непрерывном режиме Þ ускоренный пучек может быть более интенсивным. Но! На больших скоростях сказывается релятивистское возрастание массы Þ существует предел энергий. Частицы движ. по спирали от центра, где расположен их источник, к периферии, приобретая Е при прохождении ускоряющего зазора.

4.  Остатрон - циклич. резонансный ускоритель эл-ов. Ускоренные частицы удерживаются на кольцевой орбите М. полем, а ускорение производится вихревым эл. полем, которое индуцируется перем. магн. потоком, проходящем через сердечник (центр магнита). Является ускорителем импульсного действия.