Водородная пузырьковая камера
Cтраница 1
Так водородная пузырьковая камера очень удобна для изучения взаимодействия частиц с протонами. Для этой же цели ( хотя и с меньшими удобствами) может быть использована более простая в эксплуатации пропановая камера. [1]
Водородная пузырьковая камера Радиационной лаборатории Лоуренса находится на расстоянии около 100 м от источника пионов) в бэватроне. Расстояние, проходимое пионами до их распада, имеет порядок ( 2 5 - 1 - Q-6) ( 3 - 1010) 7 - 104 см, или примерно в 100 раз боль ше того расстояния, которое они проходили бы до распада, если бы не было явления замедления времени. В физике элементарных частиц при расчете приборов для опытов с высокими энергиями учитываются большие длины пробега, обусловленные законами теории относительности. Выше было сказано, что почти каждый физик, работающий в области физики высоких энергий, ежедневно убеждается в правильности специальной теории относительности. Он применяет преобразование Лоренца с такой же уверенностью, с какой физики XIX века применяли законы Ньютона. [2]
Эти измерения были выполнены при помощи водородной пузырьковой камеры с магнитным полем, в котором наблюдалась прецессия оси поляризации антипротона. [3]
Рис - 15.13. Мезоны с друзьями в водородной пузырьковой камере. [5]
В период с 1955 по 1959 г. размер водородных пузырьковых камер, вводимых в эксплуатацию во веем мире, быстро возрастал. В 1959 г. для обслуживания бэватрона в Беркли была запущена камера длиной в 180 см. К началу 1960 г. скорость обработки ее данных достигла одного события за каждые несколько минут; программы вступили в действие, и вычислительное устройство успевало обрабатывать не только поступающие данные, но и, задним числом, пленки, снятые за истекший год. [6]
О безопасности можно много говорить и многое уже сказано. Хернандец, Марк и Уатт [32] написали прекрасную статью по этому вопросу применительно к водородным пузырьковым камерам, и многие из их замечаний и выводов справедливы при проектировании мишеней и работе с ними. Очень важно избегать образования водородных пузырей наверху под крышкой и обеспечить хорошее заземление всей аппаратуры. Первое требование лучше всего выполнить, используя большую комнату с естественной вентиляцией и, желательно, с принудительной вытяжной вентиляцией. Обычно гораздо безопаснее сжигать даже небольшие количества избыточного водорода, чем выпускать его, не сжигая. [7]
Жидкость, заполняющая камеру, должна отвечать двум основным требованиям: она должна быть хорошей мишенью для проходящих частиц, обеспечивать возникновение определенных реакций; жидкость также должна быть хорошим детектором - фиксировать протекание реакций. В качестве рабочих жидкостей применяют пропан, ксенон, водород, дейтерий, гелий. Наиболее распространены водородные пузырьковые камеры. [8]
Очень ценным свойством пузырьковой камеры является возможность использовать в качестве рабочего вещества жидкости с самыми разнообразными свойствами, например пропан, фреон, ксенон, водород, гелий. Это позволяет изучать те или иные явления наиболее эффективно. Так, водородная пузырьковая камера очень удобна для изучения взаимодействия частиц с протонами. Для этой же цели ( хотя и с меньшими удобствами) может быть использована более простая в эксплуатации пропановая камера. [9]
Со времени окончания второй мировой войны коренным образом изменились приборы, которые применяются в физике высоких энергий. В результате физики, используя современные инженерные методы, могут ставить такие эксперименты, которые казались немыслимыми двадцать лет назад. Например, большая водородная пузырьковая камера требует использования крупногабаритного электрического оборудования, криогенной техники больших масштабов и совершенных электронно-счетных машин для обработки анализа данных эксперимента. [10]
Сверхпроводящие магнитные системы экономически выгоднее по сравнению с обычными. Это подтверждается и накопленным опытом эксплуатации сверхпроводящих магнитных систем самого различного назначения. Самой большой по объему и весу из действующих сверхпроводящих магнитных систем является цилиндрическая магнитная система водородной пузырьковой камеры, созданная в США. [11]
Однако специалисты по элементарным частицам предпочитают изучать взаимодействие с простейшей из возможных мишеней - с отдельным нуклоном. Поэтому они теперь направляют свои пучки внутрь больших количеств жидкого водорода и исследуют взаимодействие частиц с отдельными протонами. Около 1955 г. физиками нескольких лабораторий были разработаны водородные пузырьковые камеры объемом до литра, и вскоре стало ясно, что можно заставить работать камеры и большего объема. [12]
Страницы: 1