Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Детектор заряженных частиц
Charged particle detector
Искровая камера — это детектор частиц: устройство, используемое в физике частиц для обнаружения электрически заряженных частиц. Они получили наиболее широкое распространение в качестве исследовательских инструментов с 1930-х по 1960-е годы и впоследствии были вытеснены другими технологиями, такими как дрейфовые камеры и кремниевые детекторы. Сегодня работающие искровые камеры в основном можно найти в научных музеях и образовательных организациях, где они используются для демонстрации аспектов физики частиц и астрофизики. Искровые камеры состоят из стопки металлических пластин, помещенных в герметичный корпус, заполненный газом, например гелием, неоном или их смесью. Когда заряженная частица космического луча проходит через корпус, она ионизирует газ между пластинами. Обычно эта ионизация оставалась бы невидимой. Однако, если достаточно высокое напряжение приложено между каждой парой соседних пластин до того, как ионизация исчезнет, то вдоль траектории частицы могут образоваться искры, и космический луч становится видимым в виде линии искр. Для контроля момента приложения этого напряжения необходим отдельный детектор (часто содержащий пару сцинтилляторов, расположенных над и под корпусом). Когда этот триггер фиксирует прохождение космического луча, он замыкает быстрый выключатель, подключая высокое напряжение к пластинам. Высокое напряжение нельзя подключать к пластинам постоянно, так как это приведет к образованию дуги и непрерывному разряду. Как исследовательские устройства, искровые камеры имеют более низкое разрешение, чем пузырьковые камеры. Однако их можно сделать высокоселективными с помощью вспомогательных детекторов, что делает их полезными при поиске очень редких событий.
A spark chamber is a particle detector: a device used in particle physics for detecting electrically charged particles. They were most widely used as research tools from the 1930s to the 1960s and have since been superseded by other technologies such as drift chambers and silicon detectors. Today, working spark chambers are mostly found in science museums and educational organisations, where they are used to demonstrate aspects of particle physics and astrophysics. Spark chambers consist of a stack of metal plates placed in a sealed box filled with a gas such as helium, neon or a mixture of the two. When a charged particle from a cosmic ray travels through the box, it ionises the gas between the plates. Ordinarily this ionisation would remain invisible. However, if a high enough voltage can be applied between each adjacent pair of plates before that ionisation disappears, then sparks can be made to form along the trajectory taken by the ray, and the cosmic ray in effect becomes visible as a line of sparks. In order to control when this voltage is applied, a separate detector (often containing a pair of scintillators placed above and below the box) is needed. When this trigger senses that a cosmic ray has just passed, it fires a fast switch to connect the high voltage to the plates. The high voltage cannot be connected to the plates permanently, as this would lead to arc formation and continuous discharging. As research devices, spark chamber detectors have lower resolution than bubble chamber detectors. However they can be made highly selective with the help of auxiliary detectors, making them useful in searching for very rare events.
Связанные устройства
Камера-поток – это тип детектора, тесно связанный с искровой камерой. В искровой камере наблюдают стопку параллельных пластин сбоку. По этой причине наилучшее наблюдение достигается, когда частица входит в пластины перпендикулярно. В отличие от этого, камера-поток обычно имеет только две пластины, по крайней мере одна из которых прозрачна (например, проволочная сетка или токопроводящее стекло). Частицы приходят примерно параллельно плоскости этих пластин. Используется гораздо более короткий импульс высокого напряжения, чем в искровой камере, поэтому времени для формирования искр недостаточно. Вместо этого формируются очень слабые потоки ионизированного газа. Их можно увидеть при использовании усиления изображения.
A streamer chamber is a type of detector closely related to the spark chamber. In a spark chamber one looks at a stack of parallel plates edge on. For this reason, best viewing is afforded when the particle comes in perpendicularly to the plates. A streamer chamber, in contrast, typically has only two plates, at least one of which is transparent (e. g. wire mesh or a conductive glass). Particles come in roughly parallel to the plane of these plates. A much shorter high voltage pulse is used than with a spark chamber, so there is insufficient time for sparks to form. Instead very dim streamers of ionised gas are formed. These can be seen when image enhancement is applied.