Вильсона пузырьковая

Ускорение бомбардирующих частиц производится в линейных ускорителях, циклотронах, бетатронах или синхротронах, а обнаружение продуктов ядерных реакций — в камерах Вильсона, пузырьковых камерах, при помощи счетчиков ионизирующих излучений или по методу ядерных эмульсий. [c.395]

Выше рассмотрены свойства таких важных элементарных частиц, как электроны. Остановимся вкратце на характеристиках некоторых других элементарных частиц, особенно тех, представление о которых необходимо для понимания строения атомного ядра. Попутно коснемся и некоторых закономерностей в строении атомного ядра, имеющих большое значение в химии. Помещаемый здесь материал можно рассматривать лишь как краткий очерк по ядерной физике и ядерной химии. С основной аппаратурой, устройствами, методами анализа, применяемыми в ядерной физике и химии, можно ознакомиться по специальной литературе (ускорители, реакторы, масс-спектрографы, камеры Вильсона и пузырьковые камеры и т. д.). [c.31]

Фотография, полученная при помощи камеры Вильсона, воспроизведена на рис. 20.2, а фотография частиц в пузырьковой камере — на рис. 20.3. [c.591]

Распад отдельных частиц изучали анализом следов, оставляемых отдельными частицами в камерах Вильсона, в слоях фотоэмульсии, в пузырьковых камерах, а также другими методами обнаружения частиц. Установлено, что в каждом случае сохраняется масса-энергия и импульс. Доказано, что строго соблюдаются также и следующие принципы сохранения [c.600]

К приборам, например, можно отнести фотопластинку, с некоторой точностью отмечающую потемнением (после проявления) те места, на которые попадают фотоны, электроны, протоны или другие заряженные частицы счетчики Гейгера или другие счетчики, регистрирующие попадание заряженных частиц в некоторую область пространства камеры Вильсона, диффузионные и пузырьковые камеры, которые позволяют в некотором приближении проследить за траекторией движения заряженных частиц. [c.13]

До недавнего времени информация о взаимодействии излучения с веществом в конденсированной фазе ограничивалась по существу данными, полученными в опытах по ослаблению излучения слоями вещества и при исследовании треков в фотоэмульсиях. Лишь в самое последнее время начал применяться новый метод исследования, основанный на использовании так называемых пузырьковых камер, который может иметь большое будущее и дать более углубленные сведения о взаимодействии излучения с жидкостями. Если судить по данным, полученным благодаря применению этого нового метода к настоящему времени, то можно считать, что по крайней мере основные явления, происходящие при взаимодействии частиц высокой энергии с жидкостями, имеют тот же характер, что и в случае газов. На рис. 4. 1 показаны треки протонов, мезонов и электронов в жидком пропане, полученные с помощью пузырьковой камеры. Вид треков едва ли отличается от того, что наблюдается в камере Вильсона, хотя [c.196]

В камере Вильсона и в диффузионной камере центрами конденсации переохлажденного пара являются ионы, образованные движущимися в чувствительном объеме камеры заряженными частицами. С таким же успехом в перегретой жидкости ионы оказываются центрами образования пузырьков пара. На этом принципе и основано действие пузырьковой камеры, изобретенной в 1952 г. Глазером. [c.72]

Реакции между частицами можно наблюдать, изучая следы этих частиц в камере Вильсона или в пузырьковой камере. Камера Вильсона, изобретенная в 1911 г. английским физиком Ч. Т. Р. Вильсоном (1869— 1959), представляет собой замкнутый сосуд, заполненный воздухом, насыщенным парами воды. Если быстро увеличить объем камеры путем перемещения поршня, то воздух охлаждается и становится пересыщенным, в нем образуются капельки воды. Эти капельки имеют тенденцию возникать вокруг ионов, образующихся при прохождении через газ заряженных частиц высокой энергии. Таким образом, капельки отмечают путь прохождения таких частиц. Нейтральные частицы не дают следов, однако наличие таких частиц иногда удается установить по радиально расходящимся следам от точки, в которой нейтральная частица претерпела превращение, в результате которого возникли заряженные частицы, обладающие высокой энергией . На протяжении последних лет широкое [c.707]

В последние годы для изучения следов движения элементарных частиц широко применяются пузырьковые камеры с перегретыми жидкостями, принцип действия которых близок к принципу действия камеры Вильсона. Если через перегретую жидкость проходит элементарная частица, то на образовавшихся ионах начинают возникать пузырьки пара. Таким образом, след частицы оказывается отмеченным цепочкой паровых пузырьков. [c.23]

Так как число атомов в объеме жидкости больше, чем в таком же объеме газа, на единицу пути частицы в пузырьковой камере образуется больше ионов, чем в камере Вильсона, что расширяет возможности исследований. [c.23]

Обработка фотографий представляет собой область, в которой возможно широкое применение методов распознавания образов. Именно по этой причине автоматизация процессов обработки фотографических изображений привлекла столь большое внимание исследователей. Методами распознавания образов удалось интерпретировать микрофотографии таких биологических объектов, как кровяные клетки и хромосомы [7]. Изучались также возможности обработки аэрофотоснимков для военных целей и дистанционного получения данных. Аэрофотосъемка позволяет узнавать культуры посевов на полях, выявлять очаги лесных пожаров, районы засухи и другие особенности сфотографированной местности [8]. Методами распознавания образов анализируют процессы в пузырьковых, искровых и паровых камерах (камерах Вильсона) [9], опознают личность по отпечаткам пальцев [101. [c.11]

Данные о распределении ионизаций получают путем фотографирования треков частиц в камере Вильсона или в пузырьковой [c.37]

Велика роль инертных газов и их радиоактивных изотопов в измерительной технике, применяемой для эксплуатации ядерных реакторов и исследования ядерных процессов. Отметим также применение жидкого ксенона в пузырьковых камерах для исследования частиц высоких энергий в жидкостях, перегретых внезапным расширением паров над ними, ионизирующие частицы оставляют след в виде цепочки маленьких пузырьков [46, 47]. Пузырьковая камера работает быстрее камеры Вильсона и предпочтительнее последней благодаря высокой плотности жидкости [48]. [c.21]

На ионизирующем действии радпоактивных лучей основано конструирование различных приборов, позволяющих вести наблюдение и количественное изучение радиоактивных и ядерных процессов ( юнизационные камеры, счетчики Гейгера — Мюллера, камера Вильсона, пузырьковая камера и др.). [c.41]

В предыдущих главах были рассмотрены важнейшие для химии элементарные частицы — электроны. Теперь мы кратко охарактеризуем другие элементарные частицы, особенно те, которые участвуют в образовании атомных ядер кроме того, в той мере, в какой это валшо для химии, остановимся на некоторых закономерностях строения aтoJMHыx ядер. В настоящее время ядерная физика и ядерная химия стали настолько широкими областями знания, что здесь мы можем только кратко затронуть эту тему. В специальной литературе можно найти подробную информацию о важнейших приборах, установках и методах исследования, применяемых в ядерной физике и ядерной химии (ускорители, ядернью реакторы, масс-спектрографы, камеры Вильсона, пузырьковые камеры и т. д.). [c.36]

Напомним, что существуют переохлажденный пар (используется, например, в камере Вильсона для наблюдения треков заряженных, в том числе элементарных, частиц) и перегретая жидкость (применяется в пузырьковых камерах для тех же целей). Оуществование таких метастабильных состояний (перегретых и переохлажденных) объясняется необходимостью эародышеобразования новой фазы, для чего требуется затрата энергии на создание новой поверхности — границы раздела между фазами. Кроме того, в принципе при температуре равновесного сосуществования фаз невозможен процесс, так как его движущая сила — изменение свободной энергии (см. след, гл.) — равна нулю. Необходим перегрев для перехода в высокотемпературное состояние и переохлаждение — в низкотемпературную фазу. [c.157]

Реакции между частицами можно наблюдать, изучая следы (треки) этих частиц в камере Вильсона или в пузырьковой камере. Камера Вильсона, изобретенная в 1911 г. английским физиком Ч. Т. Р. Вильсоном (1869—1959), представляет собой замкнутый сосуд, заполиенный воздухом, насыщенным водяными парами. Если быстро увеличить объем камеры путем перемещения порщня, то воздух охлаждается и становится пересыщенным парами воды, в результате чего в камере конденсируются капельки воды. Эти капельки возникают вокруг ионов, образующихся при прохождении через газ электрически заряженных частиц высокой энергии. Следовательно, капельки позволяют наблюдать путь-прохождения таких частиц. Нейтральные частицы не оставляют следов, однако наличие их иногда удается установить по радиально расходящимся следам от точки, в которой нейтральная частица претерпела превращение, в результате которого возникли заряженные частицы, обладающие высокой энергией. В последние годы широкое применение--нашла пузырьковая камера, изобретенная в 1952 г. американским физиком Д. А. Глейзером (род. в 1926 г.). Эта камера содержит жидкость-при температуре, несколько превышающей ее температуру кипения. Ионы, образующиеся при прохождении через жидкость частиц с высо- [c.590]

Способ получения частиц коллоидного размера альтернативный дроблению основан на конденсации вещества, находящегося первоначально в парообразном или растворенном состоянии. Конденсация, т. е. образование частиц твердого или жидкого вещества из его газообразной фазы или раствора, наступает при перенасыщении пара или раствора. Перенасыщение означает увеличение концентрации сверх той величины, которая присуща веществу при данных условиях (температура, природа растворителя). Перенасыщение может быть создано изменением физических условий (температура, давление газа, диэлектрическая проницаемость растворителя и др.), в которых находится исходная гомогенная фаза (пар, раствор), или проведением химической реакции между компонентами гомогенной фазы, при которой образуется новое вещество, являющееся нелетучим или нерастворимым при условиях проведения реакции. Если гомогенная система находится в мета-стабильном состоянии (перенасыщена, перегрета, переохлаждена), то конденсация вызывается введением зародышей новой фазы или иных центров конденсации. Примеры физической конденсации образование тумана (взвеси капель воды в воздухе) при охлаждении влажного воздутса, образование коллоидного раствора канифоли в воде при разбавлении водой спиртового раствора канифоли, образование полукол юидного раствора, сопровождающееся помутнением круто заваренного чая при его охлаждении, проявление треков элементарных частиц в камере Вильсона или в пузырьковой камере. Примеры химической конденсации образование дыма (взвеси частиц сажи в воздухе) при сгорании топлива, сигнальных, маскировочных и других дымов при срабатывании пиротехнических изделий, красивые реакции образования ярко-синего раствора берлинской лазури (коллоидного раствора гексацианоферрата желе-за(1П)) и ярко-красного раствора (коллоидного) тио-цианата железа(1П). Во многих реакциях качественного анализа на присутствие в растворах тех или иных ионов образуются коллоидные растворы. [c.751]

Экспернментальные данные о существовании одних фаз в об-, ласти стабильности других фаз известны уже давно. Еще в 1724 г. Фаренгейт переохладил воду ниже температуры ее замерзания. С тех пор аналогичные явления наблюдались многократно (см., например, обзор [2]). Примерами метастабильного сохранения одних фаз в области стабильности других являются переохлажденные и перегретые жидкости, перегретые кристаллы, пересыщенный пар. Нанример, жидкие железо, никель, кобальт переохлаждены на 300° ниже температуры их плавления [3—5] кристаллический магний перегрет на - 300° выше температуры сублимации [6] пар в отсутствие центров конденсации может достигать многократного пересыщения (это используется в камере Вильсона) перегрев жидкости выше температуры кипения достигает 100° и больше и используется в пузырьковых камерах [7]. Жидкость может существовать в области отрицательных давлений (опыты по всестороннему растяжению жидкости) [8]. [c.86]

Было описано много видоизменений камеры Вильсона, из которых остановимся на весьма простой пузырьковой камере, предложенной Глезером [456]. Она представляет стеклянную ампулу, наполненную перегретой жидкостью, иапример эфиром, жидким азотом или водородом. На пути прохождения ионизирующей частицы остается след из пузырьков пара, который фотографируют так же, как в камере Вильсоиа. Г. А. Блинов, Ю. С. Крест-1НГК0В и И. И. Першин [457] значительно усовершенствовали пузырьковую камеру, применив пропан, нагретый до 50—80° С. [c.215]

Камера Вильсона [И]. Камера Вильсона позволяет получить в более тонких деталях изображения следов ионизирующих частиц, подобных трекам в фотоэмульсии. В этом приборе, идея которого принадлежит Вильсону (1911 г.), трек движущейся через газ частицы становится видимым благодаря конденсации капелек жидкости на образующихся ионах. Для этого изолированный объем газа, насыщенного парами (воды, спирта и т. п.), резко охлаждается при адиабатическом расширении, в результате чего создается пересыщение. При этом, вообще говоря, должен образовываться туман, однако, если выполнены некоторые условия и газ свободен от пыли, рассеянных ионов и т. д., пересыщение сохраняется в объеме всюду, кроме локальных центров конденсации, которыми служат расположенные вдоль трека ионы. Обеспечивающие расширение поршень или диафрагма работают в циклическом режиме, и для очистки камеры от ионов в промежутке между последовательными расширениями создается небольшое электростатическое поле. Прибор обычно снабжен устройством для освещения, фотоаппаратом и зеркалами, позволяющими получать стереоскопические фотографии следов при каждом расширении. Необходимое для работы камеры пересыщение пара может быть достигнуто и другим путем, а именно за счет диффузии насыщенного органического пара в более холодную область. В диффузионной камере рабочий объем имеет не периодическую, а непрерывную чувствительность в целом эта камера значительно проще обычной камеры Вильсона. В начале 50-х годов камеры Вильсона в значительной мере были вытеснены диффузионными камерами, пока последние сами не устарелй с появлением пузырьковых камер. Особенно полезным в физике высоких энергий оказалось применение диффузионных камер, наполненных водородом, дейтерием или гелием при давлении около 25 атм. [c.154]

Пузырьковые камеры особенно полезны при использовании их на ускорителях частиц высоких энергий и фактически являются важнейшими исследовательскими инструментами при таких машинах. Благодаря большим плотностям жидкостей по сравнению с газами пузырьковые камеры превосходят по своим характеристикам камеры Вильсона при изучении частиц высоких энергий. Но даже при этом пузырьковые камеры, работающие на крупнейших ускорителях, обладают гигантскими размерами. В Брукхэвенской национальной лаборатории, например, работает двух-метровая камера, наполненная 1500 литрами жидкого водорода. Водород представляет собой наиболее интересную для пузырьковых камер рабочую жидкость, ибо в этом случае достигается однозначная идентификация взаимодействий с отдельными протонами. Однако создание и эксплуатация больших жидководородных камер связаны с преодолением огромных трудностей в криогенике и технике безопасности. С большим успехом применялись также камеры, наполненные пропаном, дейтерием, гелием, ксеноном и рядом других жидкостей. [c.155]

Исследование взаимодействия а-частиц с ядрами других атомов было очень облегчено изобретением простого прибора — камеры Вильсона. Она представляет собой сосуд цилиндрической формы, внутри которого в определенный момент создают пересыщенный водяной пар. Для этого камеру заполняют сначала насыщенным водяным паром, а затем подвергают этот пар резкому расщирению При резком расширении водяного пара его температура падает и он становится пересыщенным. Если а-частицы или электроны пролетают через пересыщенный водяной пар, то они ионизируют на своем пути молекулы воды или того газа, который находится в камере. Газовые ионы являются центрами конденсации, и вокруг них образуются мельчайшие капельки воды. Заряженная частица оставляет за собой туманный след, который легко сфотографировать. В современных лабораториях часто применяются пузырьковые камеры, в которых заряженная частица проходит некоторый путь в среде, представляющей собой перегретую жидкость. Ионизация, вызываемая частицей, приводит к быстрому вскипанию жидкости и ойразованию пузырьков пара вдоль траектории движущейся частицы. Еще более совершенными, но и очень сложными являются искровые камеры, в которых путь частицы регистрируется посредством искры, вызываемой ею, между заряженными поверхностями. [c.169]

Проявление скрытых изображений,-создаваемых заряженными частицами при прохождении через фотографические эмульсии, было одним из наиболее ранних методов детектирования излучений [52]. В результате проявления вдоль трека частицы формируются зерна серебра, образующие изображение. Получение подобных изображений вместе с фотографированием следов частиц в пузырьковых камерах н камерах Вильсона является одним из основных методов детектирования и исследования эле-ментар11Ь1х частиц. В ядерной физике используют специальные эмульсии, в которых по сравнению с эмульсиями, применяемыми в дозиметрии, содержится в 4 раза больше АдВг, а размер зерен значительно меньше (от 0,1 до 0,6 мкм). [c.115]