Пузырьковая и искровая

К 1950-м годам появились два новых типа детекторов элементарных частиц. Особенно ценилась их сверхвысокая чувствительность: они позволяли подтверждать и опровергать теории физики элементарных частиц.

Ученый склонился над фотографией следов частиц
Ученый склонился над фотографией следов частиц, полученной в пузырьковой камере ЦЕРНа в 1983 году

И пузырьковая, и искровая камеры работают по принципу старой конденсационной камеры Вильсона. Но в пузырьковой камере используется жидкий водород при температуре кипения и чуть выше, а в искровой камере — инертный газ. (Известно, впрочем, что Дональд Глазер в своих первых моделях пузырьковой камеры использовал пиво.) Когда частицы оказываются в камере, подготовленной к работе быстрым сбросом давления, их пролет заставляет перегретую жидкость вскипать в местах пролета частицы.

Высокоэнергетические частицы оставляют за собой след из крошечных газовых пузырьков, который регистрирует фотокамера. Часто внутри создается сильное магнитное поле, чтобы определить по траектории массу и заряд частиц. В искровой камере используется инертный газ, который прокачивается между металлическими пластинами под напряжением. При пролете частицы с высокой энергией возникает ударная ионизация газа, и между пластинами проскакивают искры, которые регистрирует камера. Достижением детекторов этого типа стало обнаружение W- и Z-бозонов — переносчиков слабого взаимодействия, отвечающего за процессы -распада атомных ядер и слабые распады элементарных частиц. Существование этих бозонов предсказали эксперименты 1973 года (частицы наблюдались опосредованно), а увидеть их удалось в 1983 году в пузырьковой камере.




Поделиться ссылкой