Камера Вильсона и ее применение

Применение ускоряемых различными способами до больших энергий частиц (протонов, дейтонов и др.), а также возникающих при ядерных реакциях нейтронов, привело к открытию новых реакций. К. Андерсон (1932) наблюдал в камере Вильсона образование двух частиц, одинаковых по массе и имеющих разные заряды. Одна из них — электрон (е-), другая — позитрон (е+). Позитроны могут существовать лишь очень короткое время, и, встречаясь с электроном, соединяются с ним, образуя два фотона л естких у Лучей [c.21]

Камера Вильсона как метод регистрации радиоактивного излучения также не находит применения в химических исследованиях, являясь лишь средством изучения процессов ядерной физики. [c.116]

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]

КАМЕРА ВИЛЬСОНА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ [c.79]

В связи с широким применением камеры Вильсона в области ядерной физики разработаны разнообразные типы таких ка- [c.81]

В связи с широким применением камеры Вильсона в области ядерной физики разработаны разнообразные типы таких камер с автоматическим электронным управлением, обладающие повышенным временем чувствительности упрощенные и переносные камеры камеры большого объема (2 м ), переменного и повышенного давления для демонстрационных целей и т. д. [c.81]

Наряду с этим методом изучения радиоактивности большое применение получили счетчик Гейгера ( 51) и камера Вильсона ( 43). [c.55]

В космических лучах следует отличать их первичные компоненты и вторичные излучения, являющиеся продуктами элементарных электронных и ядерных процессов, происходящих на больших высотах. Среди всех этих излучений имеются лучи как корпускулярного характера — потоки быстрых протонов, мезотронов и т. д., так и волнового — крайне жёсткие у-лучи. При соударении наиболее богатых энергией компонент космического излучения с атомами некоторых элементов происходят ядерные реакции. При этом имеет место появление в пучке космических лучей новых элементарных частиц, а также происходят так называемые ливни внезапное одновременное появление большого числа частиц, производящих усиленную ионизацию газа. Способы исследования космических лучей применение камеры Вильсона и применение счётчиков Гейгера. [c.241]

Высоковакуумные вентили. Такие вентили располагают между камерой и высоковакуумным насосом. Основное требование, предъявляемое к ним, — обеспечение высокой пропускной способности для сохранения максимальной быстроты откачки насоса. Кроме того, поскольку внутренние элементы открытого вентиля экспонируются внутрь высоковакуумной системы, то они должны иметь минимальные утечки и газоотделения. Для уменьшения сорбции атмосферных газов на внутренних поверхностях вентиля, он устанавливается таким образом, чтобы при напуске воздуха в камеру эти поверхности оставались под вакуумом. Наибольшее распространение в вакуумной технике получили высоковакуумные вентили (затворы) шиберного типа. Хотя внешние механизмы управления затворов различных марок могут существенно отличаться, принцип действия их остается одним и тем же. Этот принцип иллюстрируется рис. 83. Перекрытие устройства осуществляется с помощью диска с закрепленной в канавке круглой кольцевой прокладкой. Диск прижимается к проходному отверстию за счет передачи усилия от опускаемого каким-либо образом вниз штока через рычажный механизм. Для облегчения скольжения штока вдоль направляющей стенки корпуса часто используются шарикоподшипники. При подъеме штока диск опускается на несущие шасси. Для представленного на рис. 83 варианта включения затвора внутренние его поверхности, за исключением поверхности самого диска, при напуске воздуха в камеру остаются под вакуумом. Этот случай более предпочтителен, хотя в нем для фиксации диска необходимо прилагать значительные механические усилия, превышающие по величине силу, обусловленную атмосферным давлением на диск. Для уплотнения штока обычно используют либо двойные круглые кольцевые прокладки, либо устройства типа Вильсона (см. рис. 79). Натекание через них при неподвижном штоке пренебрежимо мало. Увеличение натекания при открывании или закрывании затвора находится в допустимых пределах, так как оно происходит или в самом начале вакуумного цикла, или непосредственно перед напуском воздуха. Применение полностью герметичных устройств для движения штока оправдано только в специальных случаях, например, в системах ионного распыления, в которых затвор приводится в действие в наиболее критические моменты рабочего процесса. Для регулировки быстроты откачки камеры высоковакуумным насосом затвор перекрывается лишь частично (дросселирование). В этой ситуации натекание газа при перемещении штока приводит к нежелательному загрязнению рабочего газа. Корпус затвора и его внешние детали изготавливаются обычно из мягких или нержавеющих сталей, а также из алюминиевых сплавов. Соединение затворов с вакуумной си- [c.287]

При всех своих преимуществах, однако, ни счетчики, ни, тем более, спинтарископ не позволяли сделать заключения о пути частиц и о характере взаимодействия частиц с ядрами. Такая возможность появилась лишь благодаря применению камеры Вильсона и толстых светочувствительных слоев. [c.52]

Для а-активности применяется метод измерения на диффузионной камере Вильсона непрерывного действия для -активности — метод погружения счетчика в жидкость (2л геометрия) метод, основанный на измерении величины заряда, переносимым -частицами с одного электрода на другой с применением магнитного поля для избежания утечек с этого электрода, методы с применением вспышечных фосфоров и другие для больших активностей известны калориметрические, колориметрические и химические методы. [c.331]

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]

Камеру Вильсона не применяют в работах с мечеными атомами, но для ядерной физики оиа была и остается одним из основных орудий исследования. Применение ее позволяет изучать и фотографировать всю картину ядерных превращений. С ее помощью были сделаны важные исследования, приведшие к открытию позитронов, нейтронов, мезонов и др. В последнее время во многих работах камеру Вильсона заменяют упомянутыми выше толстослойными фотоэмульсиями. [c.215]

В случае применения данного метода для определения молекулярных весов следует сделать некоторые предположения о чувствительности молекул к излучению. Леа [54] предположил, что одного акта ионизации в любом месте молекулы достаточно для уничтожения ее биологической активности. В отдельных случаях использовались другие предположения. Необходимо также знать распределение ионизации в пространстве. Исследования в камере Вильсона показали, что ионизация локализуется в сгустки, близкие к месту первичной ионизации, в среднем по три пары ионов на сгусток. Из основной теории и измерений ионизации можно получить более подробную картину. Таким образом, по общим данным об излучении можно получить число ионных сгустков / на единицу объема образца для данной дозы облучения. Если чувствительный объем молекулы фермента равен V, то вероятность попадания одного сгустка в этот объем равна VI, а вероятность того, что ни один сгусток не попадает в этот объем, определяется формулой Пуассона Отсюда следует, что, если один ионный сгусток, попадающий в чувствительный объем, инактивирует одну молекулу, доля неповрежденного фермента определяется выражением [c.355]

Для описания процессов образования ядер разработан ряд теорий. Общая их характеристика дана в обзорной работе [617 . В некоторых теориях используются методы статистической и квантовой механики, являющиеся перспективными при рассмотрении конденсации. Однако ввиду значительной сложности и недостаточной разработанности эти методы не нашли практического применения. В настоящее время для расчета различных процессов находит наибольшее использование классическая жидкокапельная теория. Она дает хорошее согласование с данным по критическому перенасыщению, полученными для паров воды и ряда органических веществ в камере Вильсона [524]. [c.215]

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]

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]

Камера Вильсона. Большинство замечательных открытий последних лет в области атомного ядра связано с применением камеры Вильсона (191 ), позволяющей видеть и фотографировать пути з.пектронов, атомных ядер и других заряженных частиц. [c.63]

Применение толстослойных эмульсий на фотопластинках предложено советскими учеными Л. В. Мысовским и А. П. ЛОхановым. Частицы, проходящие через толстый светочувствительный слой эмульсии, вызывают почернение зерен AgBr. След частиц рассматривается с помощью микроскопа или снимается на микрофотографию. В последнем случае трэки частиц напоминают таковые, полученные с помощью камеры Вильсона. [c.105]

Таким образом, в камере Вильсона цепочка ионов, образовавшихся по пути движения элементарных частиц, появляется в виде полоски, которая состоит из капелек тумана. При соответствующем освещении эти полоски можно фотографировать. Исследование движения элементарных частиц этим методом значительно упрощается и становится более полным, если поместить камеру в магнитное поле. Этот метод впервые был применен акад. Д. В. Скобельцыным. [c.23]

Многообразно представлен гелий в науке. В атомной физике используется малая скорость его ионизации при обстреле быстрыми частицами. Гелтшм наполняют ионизационные камеры, счетчики импульсов, камеры Вильсона, некоторые типы радиоламп. Низкий коэффициент рефракции гелия позволяет заполнять им пространство между линзами в оптических инструментах. Ширится его применение в радиоастрономии. Как отмечалось, гелий является исходным материалом для нолучения а-частиц, широко используемых в физической экспериментальной технике. [c.145]

Фотографическое действие излучения было способом, с помощью которого радиоактивность была открыта. В дальнейшем фотографический способ изучения радиоактивности уступил место более совершенным, но в последнее время он вновь приобрел большое значение и распространение в виде разработанного Л. В. Мысовским и А. П. Ждановым метода толстослойных эмульсий. Он основан на применении особенно богатых серебром эмульсий толщиной до 0,1 мм. Такой толщины слоя достаточно для того, чтобы в нем локализовалось изучаемое ядерное превращение. После проявления пластинки можно наблюдать под микроскопом пространственные следы, указывающие на направление и дальность полета частиц. Во многих случаях этот новый способ имеет преимущества перед камерой Вильсона. [c.154]

Камера Вильсона дает возможность изучать и фотографировать всю картину ядерного преврахцения. Вместе со счетчиками частиц она была и остается самым важным орудием изучеиия радиоактивности, ядерных процессов и космических лучей. С оо применением тесно связано открытие нейтронов, позитронов, мезонов, цениого деления ядер и пр. В ядерной физике она играет ту же роль, что спектрограф в учении о строении атомов и молекул. [c.155]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология