غرفة فقاعة: مبدأ العملية، والدائرة الجهاز. مزايا وعيوب غرفة فقاعة

مرة أخرى في منتصف القرن 20 اخترع غرفة فقاعة - وهو جهاز يستخدم بنشاط لمراقبة المجهرية الدقيقة. بالنسبة للجزء الأكبر أنها قد استخدمت من قبل علماء الفيزياء الذين احظ مصغرة. حتى اليوم، على الرغم من التطور الهائل في التكنولوجيا وتوافر مختلف أجهزة استشعار إلكترونية، والتلاميذ تظهر الصور من الجزيئات التي تستخدم الفقاعات.

حول كيف كان هناك كاميرا

كما لاحظنا أعلاه، في منتصف القرن 20، ويظهر الاختراع. وكل ذلك بسبب حقيقة أن علماء الفيزياء لا يمكن أن يتمكن من استكشاف الجسيمات المشحونة للكشف عن القائمة. وبحلول ذلك الوقت، يعرف الجميع ما بروتون، نيوترون، إلكترون وبوزيترون. في عام 1950، لحل القضية تشارك D. جلاسر. ويحاول العلماء استخدام ردود الفعل على حد سواء الكيميائية والفيزيائية والكهربائية والسائلة وكذلك تحويل الصلبة. لكنه قرر البقاء على ظاهرة السائلة، لنكون أكثر دقة، على مبدأ العمل المحموم الخليط. المتطلبات الأساسية التي وضعت دونالد الأمام لاختراعه - سرعة استجابة عالية، والذي يسمح لالتقاط الجسيمات في الصورة في الوقت المناسب. بطبيعة الحال، فإن غرفة فقاعة وغرفة سحابة تشبه إلى حد ما. ولكن هناك بعض الاختلافات، ونحن، في الواقع، والحديث عن.

غرفة فقاعة: مبدأ العمل

وسائل العمل تستخدم إثيل الأثير، الذي كان مثل هذا يمتاز بانه السعر المنخفض. بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول عليها في شكل نقي دون أي صعوبة. خلاصة القول هي أن يسخن هذا السائل إلى درجة حرارة الغليان (1400 درجة مئوية) ثم تبريده لدرجة حرارة الغرفة. في هذا الوقت، يتم جلب المواد المشعة، على سبيل المثال والكوبالت، وبعد ذلك مع فاصل من حوالي 60 ثانية، يغلي سائل العمل. مرة واحدة لمدة دقيقة كان من الممكن لالتقاط حركة الجزيئات في الصورة.

بوضوح عن المعرض تستخدم جليزر اثنين من الكاميرات، مصنوعة من الزجاج الصلب ومليئة الأثير. وقد أجريت التدفئة في حمام الزيت، والضغط يمكن خفض باستخدام مقبض. في هذا الوقت سيتم إطلاق الكاميرا. وكان متوسط معدل الإطار حوالي 3000 في الثانية الواحدة. هذا يجعل من الممكن لالتقاط حركة الجسيمات في الأوعية. وفي وقت لاحق غرفة فقاعة كان قليلا الآلي، ولكن مبدأ التشغيل لا يزال هو نفسه. في معظم الأحيان أنها تستخدم عداد جيجر، والتي تسمح لتتبع ظهور الإشعاع.

غرفة فقاعة: الجهاز

الآن دعونا نتحدث قليلا عن ما هو هذا الاختراع. في معظم الحالات، هذه السفينة التي لها عدة نوافذ صغيرة. غرفة مملوءة بسائل خاص وضعها في مجال مغناطيسي. دائما استخدام الضغط فوق الغلاف الجوي. أحيانا كانت تستخدم ناظم البرد، والذي هو ضروري لتبريد سائل العمل (GC)، والدمامل في درجات الحرارة المنخفضة. مباشرة قبل الافراج عن العناصر المشعة من على دواسة البنزين وينخفض ضغطها في الدوائر، ويتلقى محمص السائل. كل ما لديه تهمة في طريقها يترك فقاعات غليان السائل. لتحمل بما فيه الكفاية من رد الفعل فقط جزء من ميكروثانية. في لحظة أصبحت فقاعات أمر أكبر الحجم. لإلقاء الضوء على مصباح وشملت ثلاث كاميرات، والتي ستيريو المشاهدة.

المرحلة الأخيرة من التجربة

في المرحلة النهائية أجري تحليل معقد ومسار الطابع اتهم الجسيمات المشعة. هناك حالات عندما صور للمعالجة القيام به من قبل أيام قليلة، ولكن يعاملهم لعدة أشهر. عندما تحصل على دوامة، فإنه يدل على مرور الإلكترون. ما يسمى ب "المكونات" تحدث عن وجود جسيمات محايدة. في معظم الحالات، استنادا إلى البيانات التي تم الحصول عليها 3-الصور، قياس بعناية مسار حركة العناصر. إذا كنت تدير لاستعادة كامل الصورة، وكان من الممكن لخلق صورة ثلاثية الأبعاد. في البداية، وقد تم ذلك من قبل العلماء، ولكن هذه الدراسة قد تستغرق سنوات. تغير الوضع مع ظهور الحواسيب، التي تسارع إلى حد كبير عملية.

على مزايا استخدام هذا النوع من الكاميرا

كما ذكر أعلاه، فإن الجهاز وفقا لمبدأ العمل قليلا مثل اختراع ويلسون. ولكن هناك عددا من المزايا. أهم ميزة يمكن اعتبار سرعة التشغيل، والتي من المرجح جدا يمكنك إصلاح على ظاهرة جديرة بالملاحظة صورة.

ميزة أخرى تكمن في حقيقة أنه مع وسائل العمل المستخدمة المواد السيال وجود كثافة عالية. ومن يزيد كثيرا من احتمال أن سيحدث في حال انتظاره المتوسطة. ما هي الاستفادة من غرفة فقاعة، لذلك هو أن دورة العمل لها وقتا قليلا. هذه المعلمة هي مجرد شرط أساسي لاستخدام الجهاز في المعجلات من مختلف الأنواع. محمص سائل يمكن الحصول بسرعة كافية، فإنه يحتاج فقط للحد من الضغط في النظام. هنا، من حيث المبدأ، كل من أهم مزايا هذا الجهاز.

قليلا عن أوجه القصور

كما لوحظ في بداية هذا المقال، والآن هناك فقط عدد كبير من مختلف أجهزة الاستشعار الالكترونية، مع دقة عالية للعثور على الأشياء الصحيحة في سرعة عالية لتحديد العناصر التي تريد تحديد صور لهم ثلاثية الأبعاد. هو في الإستدارة هي أهم عيوب غرفة فقاعة. وكقاعدة عامة، فإن معظم النتائج ليست لها أهمية علمية، ولكن لتجاهل لا لزوم لها في الصورة، قد يستغرق بعض الوقت. وثمة عيب آخر هو أن الجهاز هو ببساطة غير ممكن لإطلاق الفور، على وجه الخصوص، وهذا هو بسبب القصور الذاتي من وسائل العمل، وغيرها من المعالم المادية. من حيث المبدأ، وأوجه القصور برزت لنا، دعونا نذهب أبعد من ذلك.

على الجانب التقني

خلال استخدام هذه الطريقة للكشف عن الجسيمات المشحونة تم تسجيله أكثر من 100 نسخة من غرفة فقاقيع. خلال هذا الوقت، ونحن نستخدم مجموعة متنوعة من السوائل، مثل الهليوم والهيدروجين وغاز الفريون، زينون، البروبان وغيرها. وينطبق الشيء نفسه على درجات الحرارة، والتي بدأت وانتهت مع وحدة داخلية منخفضة جدا لزينون. "شرشبيل" - آخر غرفة فقاعة، والدائرة هي لا تختلف جوهريا عن الآخرين. ولكن في غرفتها غمرت مياه الفيضان مع حوالي 18 طنا من غاز الفريون. يسمح هذا الجهاز لجعل فتحة كبيرة لمرات - التفاعل بين نقاط محايدة. وكان أكبر عينة يبلغ قطرها 4.5 متر. جهاز مخصص للاستخدام مع الهيدروجين. ولكن المشكلة تكمن في حقيقة أن يخترع التعزيز الجديدة التي تصدر اشعة من جسيمات مشعة بسرعة عالية، لذلك لا غرفة فقاقيع لم تعد مواجهة.

بعض النقاط الهامة

ومن الجدير الالتفات إلى حقيقة أنه في الوقت الراهن لا يتم استخدام البيانات الكاميرا. تقريبا كل منهم قد شطب من الحسابات، ولكن كما اتضح فيما بعد، كان قرارا سابقا لأوانه. في عام 2002، تم فتح دعا pentakvarty جزيئات جديدة باستخدام الفقاعات. ولكن مرة أخرى هذا ليس نتيجة الدراسات من العام نفسه، واختبار وحدة الصور التي تم الحصول عليها منذ سنوات عديدة. وتقول أنه يمكنك أن تجد شيئا مجديا من ما تم القيام به في الماضي.

وعلاوة على ذلك، فإن قوة الحوسبة التكنولوجيا الحديثة عالية جدا لدرجة أن معالجة كل صورة سوف يغادر القليل جدا من الوقت. من حيث المبدأ، فإن فعالية هذا النوع من كاشف المسار حاليا منخفضة جدا، ولذلك فمن المستحسن استخدام يكن لديك منها، ولكن بمجرد أن البيانات التجريبية يمكن أن يكون مفيدا اليوم.

استنتاج

حسنا، هذا كل ما يمكن أن يقال أن مثل غرفة فقاعة. الجهاز الدوائر بسيط للغاية، حيث أن جميع بارعة. يجدر القول بضع كلمات عن كفاءة هذه الأجهزة تعتمد إلى حد كبير على حجمها. أكبر الغرفة، كلما كان ذلك أفضل فرصة لاكتشاف شيء مفيد. ومع ذلك، مع زيادة في حجم يزيد من أسعار المواد وسائل العمل، التي لديها تكلفة مؤثرة على نطاق واسع. الآن أنت تعرف ماذا غرفة فقاعة، ومبدأ الذي يقوم على السائل محموما. وقد تمت دراسة هذا التأثير القاصى والدانى، وذلك في الوقت الحاضر تعتبر أجهزة الاستشعار الإلكترونية أكثر ذات الصلة التي يتفوق في جميع النواحي.