Reklama

أساليب المراقبة و التسجيل من الجسيمات المشحونة

في بداية القرن العشرين. تم تطوير نهج لدراسة ظاهرة الفيزياء الذرية و إنشاء الأجهزة, من الممكن ليس فقط لمعرفة المشاكل الرئيسية بنية الذرة, ولكن انتبه تحويل العناصر الكيميائية.

صعوبة إيجاد مثل هذه الأجهزة, الذي استخدم في التجارب التي أجريت مع المتهمين الجسيمات المتأينة ذرات من أي عناصر أو, على سبيل المثال, الإلكترونات, و الجهاز أن سجل ضربة واحدة فقط الجسيمات أو إبراز مسار حركتها.

باعتبارها واحدة من أول و أبسط من أجهزة تسجيل الجسيمات كانت تستخدم الشاشة, تغطية lyuminestsiruyushchikh تكوين. عند هذه النقطة من الشاشة, أين الجسيمات عالية بالقدر الكافي من الطاقة, هناك فلاش scintillate (من اللاتينية "التلألؤ" التألق, فلاش).

أول الأداة الرئيسية تسجيل الجسيمات اخترع في 1908 ز. ز. الآلية العالمية. بعد, كما أن هذا الجهاز تم تحسين في. مولر, أنه يمكن الاعتماد على عدد من دخول الجسيمات. عمل غايغر ـ مولر, و استنادا إلى حقيقة, ويمر من خلال الغاز لتأيين الجسيمات المشحونة واجهتها على طريق ذرات الغاز: مشحونة سلبا على الجسيمات, دفع الإلكترونات, تطيح بهم من الذرات, a موجبة الجسيمات يجذب الإلكترونات و تسحب منهم من الذرات.

متر يتكون من اسطوانة معدنية جوفاء, التي يبلغ قطرها عن 3 سم (الأرز. 37.1), مع نافذة زجاجية رقيقة أو الألومنيوم. تبديل الاسطوانة وهو معزول عن جدار معدني الغزل. اسطوانة (الكاميرا) يتم تعبئة مع صاف الغاز, على سبيل المثال, الأرجون. بين جدران الاسطوانة و خيوط يولد الجهد من أجل من 1500 في, غير كاف لتشكيل مستقلة التفريغ. خيوط هي معاقبة من خلال مقاومة كبيرة R. عند دخول قاعة, الجسيمات عالية الطاقة تأين الغاز الذرات في مسار هذه الجسيمات, و بين الجدران و الخيط التفريغ يحدث. التفريغ الحالي يخلق كبيرة انخفاض الجهد عبر المقاومة R, و الجهد بين خيوط الجدران هو تقلص إلى حد كبير. وبالتالي الاضطلاع بسرعة يتوقف. بعد انتهاء الحالي الجهد قد يكون مرة أخرى تتركز بين جدران القاعة و الخيط, مكافحة أعدت هذه الجسيمات الجديدة. الجهد مع المقاومة R تتغذى على مدخلات تضخيم أنابيب, في قطب الدائرة التي تتحول على آلية العد.

قدرة جسيمات عالية الطاقة لتأيين ذرات الغاز تستخدم في واحد من أبرز الأجهزة الحديثة الفيزياء — سحابة الدائرة. في 1911 ز. الإنجليزية عالم ح. ويلسون صنع الجهاز, مع مساعدة من الذي يمكنك ان ترى الصورة مسارات الجسيمات المشحونة.

IMG_20140422_0001_cr

سحابة الدائرة (الأرز. 37.2) يتكون من اسطوانة مع المكبس; الجزء العلوي من اسطوانة مصنوعة من مادة شفافة. في الكاميرا يدخل كمية صغيرة من الماء أو الكحول, وفي غضون ذلك يتم تشكيل خليط من بخار الهواء. مع السريع تخفيض المكبس الخليط adiabatically يتمدد ويبرد, ولذلك الهواء في الغرفة هو supersaturated الأبخرة.

إن الهواء هو تنظيفها من الغبار, ثم تحول فائض بخار في السائل صعبة بسبب عدم وجود مراكز التكثيف. إلا أن مراكز التكثيف لخدمة أيونات. لذا, إذا كانت الكاميرا يطير في هذا الوقت من جسيمات المشحونة, المؤين في طريقها جزيئات الهواء, سلسلة أيون بخار يأخذ مكان التكثيف و مسار الجزيئات داخل الدائرة عليها علامة بخيط من الضباب, t. هـ. تصبح مرئية. الحرارية حركة الهواء سرعان ما تبدد خيوط الضباب, و الجسيمات مسارات مرئية بوضوح فقط 0,1 مع, ما, ومع ذلك, يكفي لالتقاط الصور.

IMG_201420422_0001_cr

عرض مسار الصورة في كثير من الأحيان يعطي مؤشرا على طبيعة الجسيمات حجم الطاقة. لذا, جسيمات ألفا ترك سميك نسبيا الصلبة تتبع, البروتونات أكثر مكرا, بينما الإلكترونات منقط درب. واحدة من الصور من جسيمات ألفا في سحابة الدائرة الموضحة في الشكل. 37.3.

إعداد الكاميرا عن العمل و واضح عن باقي الأيونات, داخل هذا خلق مجال كهربائي, جذب الأيونات الأقطاب, حيث يتم تحييد.

كما ذكر أعلاه, في سحابة الدائرة لتلقي الجسيمات المسارات استخدام تكاثف بخار supersaturated, t. هـ. تحولها إلى سائل. لهذا الغرض يمكنك استخدام المعاكس, t. هـ. تحول السائل إلى بخار. إذا كان للسائل أن يرفق في وعاء مغلق مع المكبس مع المكبس إلى خلق ضغط الدم المرتفع, ثم حاد في حركة المكبس إلى تقليل الضغط في السائل., هذا هو على درجة الحرارة المناسبة ، فإن السائل قد يكون في السخونة الدولة. في حالة استخدام هذا السائل سوف تمر الجسيمات المشحونة, على طول مسار السائل يغلي, لأن السائل شكلت في أيونات بمثابة مراكز التبخير. في هذه الحالة مسار الجسيمات يتم وضع علامة مع سلسلة من فقاعات بخار, t. هـ. جعلت مرئية. واستنادا إلى هذا المبدأ عمل فقاعة الدائرة.

في دراسة الجسيمات المسارات من الطاقة العالية فقاعة الدائرة أسهل الكاميرا ويلسون, لأن حركة في السائل, الجسيمات يفقد الكثير من الطاقة, من في غزة. في كثير من الحالات, هذا يسمح أكثر دقة تحديد اتجاه حركة الجسيمات و الطاقة. حاليا هناك فقاعة دائرة قطرها حوالي 2 م. أنها مليئة الهيدروجين السائل. الجسيمات المسارات في سائل الهيدروجين متميز جدا.

IMG_201420ы422_0001_cr

تسجيل الجزيئات والحصول على علامات أيضا بمثابة وسيلة لوحات سميكة. لأنه يقوم على, هذا الطائر من خلال مستحلب الجسيمات في الحبوب الفضة الميثيل, ذلك الأثر الذي خلفته الجسيمات بعد التنمية لوحة فوتوغرافية تصبح مرئية (الأرز. 37.4) و يمكن دراستها بالمجهر. هذا المسار كان طويلا بما فيه الكفاية, استخدام طبقات سميكة من مستحلب.

Reklama