Kādas metodes pastāv lādētu daļiņu noteikšanai. Elementārdaļiņu reģistrēšanas metodes

Atomu kodola struktūras izpēte ir nesaraujami saistīta ar atoma kodola un kodoldaļiņu spontānas vai piespiedu sabrukšanas parādību apsvēršanu. Izpētot sabrukuša atoma kodola fragmentus un izsekojot šo fragmentu liktenim, mēs varam izdarīt secinājumus par kodola uzbūvi un kodolspēkiem.

Ir gluži dabiski, ka sākumā tika detalizēti pētītas kodolu spontānas sabrukšanas parādības, t.i., radioaktīvās parādības. Paralēli tam sākās pētījumi kosmiskie stari- starojums, kam ir izcila caurlaidības spēja un kas nāk no mums kosmoss. Mijiedarbojoties ar vielu, kosmiskā starojuma daļiņas spēlē šāviņu daļiņu lomu. Ilgu laiku kosmisko staru pētījumi bija vissvarīgākajā veidā interkonvertējamības pētījums elementārdaļiņas un pat zināmā mērā ar atoma kodola izpētes metodi. Pašlaik primāro nozīmi iegūst pētījumi par atoma kodola iznīcināšanu, bombardējot ar paātrinātājos radītajām daļiņu plūsmām.

Tagad apspriestās eksperimentālās metodes ir vienlīdz piemērojamas kosmisko staru un daļiņu, kas rodas no kodolbombardēšana noteikti mērķi.

Taku kameras.

Pirmā ierīce, kas ļāva redzēt daļiņas pēdas (sliežu ceļu), bija mākoņu kamera. Ja ātra daļiņa lido cauri kamerai, kurā ir pārsātināti ūdens tvaiki, radot jonus savā ceļā, tad šāda daļiņa atstāj pēdu, kas ir ļoti līdzīga “astei”, kas dažkārt paliek debesīs pēc lidmašīnas. Šo taku veido kondensēts tvaiks. Joni, kas iezīmē daļiņas ceļu, ir tvaiku kondensācijas centri - tas ir iemesls skaidri redzamas pēdas parādīšanai. Daļiņas pēdas var novērot tieši un nofotografēt.

Lai regulētu tvaika stāvokli kamerā, kameras tilpums tiek mainīts, pārvietojot virzuli. Strauja adiabātiska tvaiku izplešanās noved pie pārsātinājuma stāvokļa.

Ja takas kamera ir novietota magnētiskajā laukā, tad pēc trajektorijas izliekuma var noteikt vai nu daļiņu ātrumu plkst. noteiktā ziņā vai, gluži pretēji, ar zināmu ātrumu (sal. formulas 406. lpp.).

Vilsona kamera jau pieder vēsturei. Tā kā kamera ir piepildīta ar gāzi, sadursmes notiek reti. Kameras “tīrīšanas” laiks ir ļoti ilgs: fotogrāfijas var uzņemt tikai pēc 20 sekundēm. Visbeidzot, pēdas nodzīvo apmēram sekundes laiku, kas var novest pie gleznu pārvietošanas.

1950. gadā tika ierosināta burbuļu kamera, kurai ir liela nozīme daļiņu fizikā. Kameras viela ir pārkarsēts šķidrums. Uzlādēta daļiņa veido jonus, un pie joniem veidojas burbuļi, kas padara pēdas redzamas. Šī kamera var uzņemt 10 fotoattēlus sekundē. Lielākais kameras trūkums ir nespēja kontrolēt, kā tā ieslēdzas. Tāpēc bieži vien ir nepieciešami tūkstošiem fotogrāfiju, lai izvēlētos vienu, kas iemūžina pētāmo parādību.

Liela nozīme ir dzirksteles kamerām, kuru pamatā ir cits princips. Ja paralēlās plāksnes kondensatoram tiek pielikts augsts spriegums, starp plāksnēm izlēks dzirkstele. Ja spraugā ir joni, dzirkstele lēks ar zemāku spriegumu. Tādējādi jonizējošā daļiņa, kas lido starp plāksnēm, rada dzirksteli.

Dzirksteļu kamerā daļiņa pati ieslēdz augstu spriegumu starp kondensatora plāksnēm uz sekundes miljondaļu. Tomēr priekšrocības attiecībā uz iespēju iekļaut īstais brīdis vājināta nepilnību dēļ: ir redzamas tikai daļiņas, kas veido ne lielāku par 45° leņķi ar plāksnēm, pēda ir ļoti īsa un ne visām sekundārajām parādībām ir laiks izpausties.

Nesen padomju pētnieki ierosināja jauna veida taku kameru (tā saukto straumēšanas kameru), kas jau ir atrasta plašs pielietojums. Šādas kameras blokshēma ir parādīta attēlā. 237. Daļiņu, kas nokrīt starp plāksnēm, kuras atšķirībā no dzirksteļu kameras atrodas lielā attālumā viena no otras, nosaka skaitītājs. Elektroniskā loģikas ierīce

izšķir primāros notikumus un izvēlas to, kas interesē eksperimentētāju. Šajā brīdī augstspriegums ieslēgts īss laiks padoti uz šķīvjiem. Joni, kas veidojas gar daļiņas ceļu, veido svītras (straumītes), kuras tiek fotografētas. Daļiņas ceļš ir iezīmēts ar šīm svītrām.

Ja fotogrāfija tiek uzņemta pa svītru virzienu, daļiņu ceļš izskatās kā punktēta līnija.

Straumētāja kameras panākumi ir atkarīgi no elektronu lavīnas veidošanās no primārā jona pareizas korelācijas ar augstsprieguma impulsa parametriem. 90% neona un 10% hēlija maisījumā ar attālumu starp plāksnēm 30 cm labus rezultātus iegūst ar 600 000 V spriegumu un impulsa laiku. Šajā gadījumā impulss jāpieliek ne vēlāk kā s pēc primārais jonizācijas notikums. Šāda veida modināšanas kamera ir sarežģīta, dārga iekārta, kas ir tikpat tālu no mākoņu kameras, cik mūsdienu daļiņu paātrinātāji ir no elektronu caurules.

Jonizācijas skaitītāji un jonizācijas kameras.

Jonizācijas ierīce, kas paredzēta darbam ar starojumu, galvenokārt ir cilindrisks kondensators, kas piepildīts ar gāzi; viens elektrods ir cilindriska plāksne, bet otrs ir vītne vai uzgalis, kas iet pa cilindra asi (237.a att.). Kondensatoram pievadītais spriegums un gāzes spiediens, kas piepilda skaitītāju, ir jāizvēlas īpašā veidā atkarībā no problēmas paziņojuma. Šīs ierīces izplatītajā variantā, ko sauc par Geigera skaitītāju, cilindram un kvēldiegam tiek pielikts pārrāvuma spriegums. Ja caur sienu vai caur šāda skaitītāja galu tas nokļūst

jonizējošā daļiņa, tad caur kondensatoru plūdīs strāvas impulss, kas turpināsies, līdz primārie elektroni un to radītie pašizlādes elektroni un joni tuvojas kondensatora pozitīvajai plāksnei. Šo strāvas impulsu var pastiprināt ar tradicionālajām radioinženierijas metodēm, un daļiņas iziešanu cauri skaitītājam var reģistrēt vai nu ar klikšķi, vai gaismas zibspuldzi, vai, visbeidzot, ar digitālo skaitītāju.

Šāda ierīce var saskaitīt daļiņu skaitu, kas nonāk ierīcē. Šim nolūkam ir nepieciešama tikai viena lieta: strāvas impulsam jāapstājas līdz brīdim, kad nākamā daļiņa nonāk skaitītājā. Ja skaitītāja darbības režīms ir izvēlēts nepareizi, skaitītājs sāk “aizrīties” un skaita nepareizi. Jonizācijas skaitītāja izšķirtspēja ir ierobežota, taču joprojām ir diezgan augsta: līdz daļiņām sekundē.

Varat pazemināt spriegumu un panākt režīmu, kurā caur kondensatoru iziet strāvas impulss, kas ir proporcionāls izveidoto jonu skaitam (proporcionālais skaitītājs). Lai to izdarītu, jums jāstrādā pašpietiekamas gāzes izplūdes reģionā. Primārie elektroni, pārvietojoties kondensatora elektriskajā laukā, iegūst enerģiju. Sākas triecienjonizācija un rodas jauni joni un elektroni. Sākotnējie jonu pāri, ko rada daļiņa, kas lido skaitītājā, tiek pārvērsti jonu pāros. Strādājot pašpietiekamajā izlādes režīmā, pastiprinājums būs nemainīgs, un proporcionālie skaitītāji ne tikai noteiks daļiņas šķērsošanas faktu, bet arī izmērīs tās jonizācijas spēju.

Izlāde proporcionālajos skaitītājos, kā arī iepriekš aprakstītajos Geigera skaitītājos nodziest, kad jonizācija apstājas. Atšķirība starp Geigera skaitītāju ir tāda, ka tajā ienākošā daļiņa darbojas kā sprūda mehānisms, un sadalīšanās laiks nav saistīts ar sākotnējo jonizāciju.

Tā kā proporcionālie skaitītāji reaģē uz daļiņas jonizācijas spēju, skaitītāja darbības režīmu var izvēlēties tā, lai tas uztvertu tikai noteikta veida daļiņas.

Ja ierīce darbojas piesātinājuma strāvas režīmā (ko var panākt, samazinot spriegumu), tad caur to plūstošā strāva ir ierīces tilpumā absorbētās starojuma enerģijas mērs laika vienībā. Šajā gadījumā ierīci sauc par jonizācijas kameru. Ieguvums šajā gadījumā ir vienāds ar vienotību. Jonizācijas kameras priekšrocība ir tās lielāka stabilitāte. Jonizācijas kameru konstrukcijas var ievērojami atšķirties. Kameras pildījums, sienu materiāli, elektrodu skaits un forma atšķiras atkarībā no pētījuma mērķa. Līdzās sīkām kamerām, kuru tilpums ir kubikmilimetrs, nākas saskarties ar kamerām, kuru tilpums ir līdz simtiem metru. Pastāvīga jonizācijas avota ietekmē kamerās rodas strāvas no līdz

Scintilācijas skaitītāji.

Fluorescējošas vielas uzplaiksnījumu skaitīšanas metodi (scintilāciju) kā elementārdaļiņu skaitīšanas līdzekli pirmo reizi izmantoja Rezerfords saviem klasiskajiem atoma kodola struktūras pētījumiem. Šīs idejas mūsdienīgajam iemiesojumam ir maz līdzības ar Rutherforda vienkāršo ierīci.

Daļiņa izraisa gaismas uzplaiksnījumu cietā vielā - fosforā. Tas ir ļoti labi zināms liels skaits organiskās un neorganiskās vielas, kas spēj pārvērst lādētu daļiņu un fotonu enerģiju gaismas enerģijā. Daudziem fosforiem ir ļoti īss pēcspīdēšanas ilgums, kas ir aptuveni sekundes miljarddaļās. Tas ļauj izveidot scintilācijas skaitītājus ar liels ātrums kontiem. Vairākiem fosforiem gaismas jauda ir proporcionāla daļiņu enerģijai. Tas ļauj izveidot skaitītājus daļiņu enerģijas novērtēšanai.

Mūsdienu skaitītājos fosfori tiek apvienoti ar fotopavairotājiem, kuriem ir parastie fotokatodi, kas ir jutīgi pret redzamā gaisma. Elektriskā strāva, kas izveidots reizinātājā, tiek pastiprināts un pēc tam nosūtīts uz skaitīšanas ierīci.

Visbiežāk izmantotais organiskais fosfors: antracēns, stilbēns, terfenils utt. ķīmiskie savienojumi pieder pie tā saukto aromātisko savienojumu klases, kas veidoti no oglekļa atomu sešstūriem. Lai tās izmantotu kā scintilatorus, šīs vielas jāņem monokristālu veidā. Tā kā lielu monokristālu audzēšana ir nedaudz grūta un tā kā kristāli organiskie savienojumi ir ļoti trausli, tad būtisku interesi rada plastmasas scintilatoru izmantošana - tā sauc cietos organiskā fosfora šķīdumus caurspīdīgās plastmasās - polistirolā vai citā līdzīgā augsta polimēra vielā. Halogenīdus izmanto no neorganiskā fosfora sārmu metāli, cinka sulfīds, sārmzemju metālu volframāti.

Čerenkovs ieskaita.

Vēl 1934. gadā Čerenkovs parādīja, ka ātri lādētai daļiņai pārvietojoties pilnīgi tīrā šķidrā vai cietā dielektrikā, parādās īpašs mirdzums, kas būtiski atšķiras gan no fluorescences mirdzuma, kas saistīts ar enerģijas pārejām vielas atomos, gan no bremsstrahlung. piemēram, rentgenstaru nepārtrauktais spektrs . Čerenkova starojums rodas, kad lādēta daļiņa pārvietojas ar ātrumu, kas pārsniedz gaismas fāzes ātrumu dielektrikā. Starojuma galvenā iezīme ir tā, ka tas izplatās pa konisko virsmu uz priekšu daļiņu kustības virzienā. Konusa leņķi nosaka pēc formulas:

kur ir konusa ģenerātora leņķis ar daļiņas kustības virzienu, V ir daļiņas ātrums, gaismas ātrums vidē. Tādējādi videi ar noteiktu refrakcijas koeficientu ir kritiskais ātrums, zem kura starojuma nebūs. Pie šī kritiskā ātruma starojums būs paralēls daļiņas kustības virzienam. Daļiņai, kas pārvietojas ar ātrumu, kas ir ļoti tuvu gaismas ātrumam, tiks novērots maksimālais cikloheksāna starojuma leņķis

Čerenkova starojuma spektrs, kā liecina pieredze un teorija, galvenokārt atrodas redzamajā reģionā.

Čerenkova starojums ir parādība, kas līdzīga priekšgala viļņa veidošanai no kuģa, kas pārvietojas pa ūdeni; šajā gadījumā kuģa ātrums ir lielāks nekā viļņu ātrums uz ūdens virsmas.

Rīsi. 2376 ilustrē starojuma izcelsmi. Uzlādēta daļiņa pārvietojas pa aksiālo līniju un pa ceļu, elektromagnētiskais lauks, kas seko daļiņai, īslaicīgi polarizē vidi punktos gar daļiņas trajektoriju.

Visi šie punkti kļūst par sfērisku viļņu avotiem. Ir viens viens leņķis, kurā šie sfēriskie viļņi būs fāzē un veidos vienu fronti.

Aplūkosim divus punktus lādētas daļiņas ceļā (237.c att.). Viņi radīja sfēriskus viļņus pa vienam, bet pa vienam. Acīmredzot ir vajadzīgs laiks, lai daļiņa pārvietotos starp šiem diviem punktiem. Lai šie divi viļņi vienā un tajā pašā fāzē izplatītos kādā leņķī 9, ir nepieciešams, lai pirmā stara pārvietošanās laiks būtu lielāks par otrā stara pārvietošanās laiku par laiku. Daļiņas noietais ceļš laikā ir vienāds ar Vilnis veiks attālumu tajā pašā laikā. No šejienes mēs iegūstam iepriekš minēto formulu:

Čerenkova starojums tiek izmantots pēdējā laikāļoti plaši kā elementārdaļiņu reģistrēšanas metode. Skaitītājus, kuru pamatā ir šī parādība, sauc par Čerenkova skaitītājiem. Gaismas viela ir apvienota, tāpat kā scintilācijas skaitītājos, ar fotopavairotājiem un pastiprinātājiem

fotoelektriskā strāva. Ir daudz Čerenkova skaitītāju dizainu.

Čerenkova skaitītājiem ir daudz priekšrocību. Tie ietver ātrs ātrums aprēķini un spēja noteikt daļiņu lādiņus, kas pārvietojas ar ātrumu ļoti tuvu gaismas ātrumam (mēs neteicām, ka gaismas atdeve ir krasi atkarīga no daļiņas lādiņa). Tikai ar Čerenkova skaitītāju palīdzību var atrisināt tādas svarīgas problēmas kā tieša lādētas daļiņas ātruma noteikšana, ultraātrās daļiņas kustības virziena noteikšana utt.

Skaitītāju novietošana.

Lai studētu dažādi procesi elementārdaļiņu transformācijas un mijiedarbības, ir jāprot ne tikai atzīmēt daļiņas izskatu noteiktā vietā, bet arī izsekot nākotnes liktenis tā pati daļiņa. Šādas problēmas tiek atrisinātas, izmantojot īpašus skaitītājus ar vispārinātu skaitīšanas ķēdi. Piemēram, jūs varat elektriskās diagrammas savienojiet divus vai vairākus skaitītājus tā, lai skaitīšana notiktu tikai tad, ja izlāde visos skaitītājos sākas tieši tajā pašā laikā. Tas var kalpot kā pierādījums tam, ka viena un tā pati daļiņa ir izgājusi cauri visiem skaitītājiem. Šo skaitītāju ieslēgšanu sauc par “atbilstošo pārslēgšanu”.

Biezslāņu fotoemulsiju metode.

Kā zināms, fotoplākšņu gaismjutīgais slānis ir želatīna plēve, kurā ievietoti sudraba bromīda mikrokristāli. Fotografēšanas procesa pamatā ir šo kristālu jonizācija, kuras rezultātā tiek samazināts sudraba bromīds. Šis process notiek ne tikai gaismas, bet arī lādētu daļiņu ietekmē. Ja lādēta daļiņa izlido cauri emulsijai, emulsijā parādīsies slēpta pēda, ko var redzēt pēc fotoplāksnes attīstīšanas. Fotogrāfijas emulsijas pēdas pastāsta daudzas detaļas par daļiņu, kas tās izraisīja. Stipri jonizējošās daļiņas atstāj taukainu atlikumu. Tā kā jonizācija ir atkarīga no daļiņu lādiņa un ātruma, pēdas izskats vien runā daudz. Vērtīgu informāciju sniedz daļiņas attālums (trase) fotogrāfiskā emulsijā; Izmērot pēdas garumu, var noteikt daļiņas enerģiju.

Kodolfizikas vajadzībām pētījumi, kuros izmanto parastās fotoplāksnes ar plānām emulsijām, ir maz lietderīgi. Šādas plāksnes uztvertu tikai tās daļiņas, kas stingri pārvietojas gar plāksni. Mysovskis un Ždanovs, kā arī dažus gadus vēlāk Pauels Anglijā ieviesa fotoplates ar emulsijas biezumu tuvu (parastām plāksnēm slāņa biezums ir simts reižu mazāks). Fotoattēlu metode ir vērtīga ar tās skaidrību, spēju novērot sarežģītu priekšstatu par transformāciju, kas notiek, iznīcinot daļiņu.

Attēlā 238 parāda tipisku fotogrāfiju, kas iegūta ar šo metodi. Punktos notika kodolpārveidojumi.

Šīs metodes jaunākajā versijā liela tilpuma emulsijas kameras tiek izmantotas kā vide, kurā tiek reģistrētas daļiņu pēdas.

Novērojumu analīzes metodes.

Ar aprakstīto instrumentu palīdzību pētniekam ir iespēja noteikt visas svarīgākās elementārdaļiņas konstantes: ātrumu un enerģiju, elektriskais lādiņš, masa; visus šos parametrus var noteikt ar diezgan augstu precizitāti. Daļiņu plūsmas klātbūtnē ir iespējams arī noteikt elementārdaļiņas spina vērtību un tās magnētisko momentu. To veic ar to pašu eksperimentu par staru šķelšanos magnētiskajā laukā, kas tika aprakstīts 171. lpp.

Jāatceras, ka tieši tiek novērotas tikai uzlādētas daļiņas. Visi dati par neitrālajām daļiņām un fotoniem tiek iegūti netieši, pētot šo neredzamo daļiņu darbības raksturu uz uzlādētajām daļiņām. Tomēr iegūtajiem datiem par neredzamajām daļiņām ir augsta ticamības pakāpe.

Būtiska loma visu veidu elementārdaļiņu transformāciju izpētē ir impulsa un enerģijas nezūdamības likumu piemērošanai. Tā kā mums ir darīšana ar ātrām daļiņām, tad, piemērojot enerģijas nezūdamības likumu, ir jāņem vērā iespējamās masas izmaiņas.

Pieņemsim, ka fotogrāfijā ir daļiņu pēdas “dakšiņas” formā. Pirmā daļiņa pārvērtās divās daļiņās: otrajā un trešajā. Tad ir jāapmierina šādas attiecības. Pirmkārt, pirmās daļiņas impulsam jābūt vienādam ar iegūto daļiņu momenta vektora summu:

kur ir masu starpība

Visa kodolfizikas pieredze liecina, ka jebkuras elementārdaļiņu transformācijas laikā saglabāšanas likumi tiek stingri ievēroti. Tas ļauj izmantot šos likumus, lai noteiktu neitrālas daļiņas īpašības, kas neatstāj pēdas fotogrāfiskajā emulsijā un nejonizē gāzi. Ja uz fotoplates tiek novērotas divas atšķirīgas pēdas, tad pētniekam ir skaidrs: vietā, no kuras šīs pēdas novirzās, ir notikusi neitrālas daļiņas transformācija. Nosakot iegūto daļiņu momentus, enerģijas un masas, var izdarīt pārliecinošus secinājumus par neitrālās daļiņas parametru vērtību. Tādā veidā tika atklāts neitrons, un tādā veidā mēs vērtējam neitrīnus un neitrālos mezonus, kas tiks apspriesti turpmāk.

Atpakaļ Uz priekšu

Uzmanību! Slaidu priekšskatījumi ir paredzēti tikai informatīviem nolūkiem, un tie var neatspoguļot visas prezentācijas funkcijas. Ja jūs interesē šis darbs, lūdzu, lejupielādējiet pilno versiju.

Nodarbības veids: jauna materiāla apguves nodarbība.

Nodarbības veids: apvienots.

Tehnoloģija: problēma-dialoģisks.

Nodarbības mērķis: organizēt studentu aktivitātes, lai pētītu un sākotnēji nostiprinātu zināšanas par lādētu daļiņu reģistrēšanas metodēm.

Aprīkojums: dators un multimediju projektors, Prezentācija .

Lādētu daļiņu noteikšanas metodes

Mūsdienās šķiet gandrīz neticami, cik daudz atklājumu atoma kodola fizikā ir veikti, izmantojot dabiskus radioaktīvā starojuma avotus ar tikai dažu MeV enerģiju un vienkāršas detektēšanas ierīces. Atklāts atoma kodols, iegūti tā izmēri, pirmo reizi novērota kodolreakcija, atklāts radioaktivitātes fenomens, atklāts neitrons un protons, prognozēta neitrīno esamība utt. Galvenais daļiņu detektors uz ilgu laiku tur bija plāksne, uz kuras bija uzklāts cinka sulfīda slānis. Daļiņas tika reģistrētas ar aci ar gaismas zibšņiem, ko tās radīja cinka sulfīdā.

Laika gaitā eksperimentālie iestatījumi kļuva arvien sarežģītāki. Tika izstrādāta daļiņu paātrināšanas un noteikšanas tehnoloģija un kodolelektronika. Kodoldaļiņu un elementārdaļiņu fizikas sasniegumi ir iekšā lielākā mērā ko nosaka progress šajās jomās. Nobela prēmijas fizikā bieži tiek piešķirtas par darbu fizisko eksperimentālo metožu jomā.

Detektori kalpo gan paša daļiņas klātbūtnes fakta reģistrēšanai, gan tās enerģijas un impulsa, daļiņas trajektorijas un citu raksturlielumu noteikšanai. Daļiņu reģistrēšanai bieži tiek izmantoti detektori, kas ir maksimāli jutīgi pret konkrētas daļiņas noteikšanu un nejūt citu daļiņu radīto lielo fonu.

Parasti kodolfizikas un daļiņu fizikas eksperimentos ir nepieciešams izolēt “vajadzīgos” notikumus no gigantiska “nevajadzīgo” notikumu fona, varbūt viens no miljarda. Lai to izdarītu, tiek izmantotas dažādas skaitītāju un reģistrācijas metožu kombinācijas.

Uzlādētu daļiņu noteikšana pamatā ir atomu jonizācijas vai ierosmes fenomens, ko tie izraisa detektora vielā. Tas ir tādu detektoru kā mākoņu kameras, burbuļkameras, dzirksteļu kameras, fotoemulsiju, gāzu scintilācijas un pusvadītāju detektoru darbības pamats.

1. Ģēģera skaitītājs

Geigera skaitītājs, kā likums, ir cilindrisks katods, pa kura asi ir izstiepts vads - anods. Sistēma ir pilna gāzes maisījums. Izejot cauri skaitītājam, uzlādēta daļiņa jonizē gāzi. Iegūtie elektroni, virzoties uz pozitīvo elektrodu – pavedienu, nonākot spēcīga elektriskā lauka apgabalā, tiek paātrināti un savukārt jonizē gāzes molekulas, kas noved pie koronaizlādes. Signāla amplitūda sasniedz vairākus voltus un ir viegli ierakstīta. Geigera skaitītājs reģistrē faktu, ka daļiņa iziet cauri skaitītājam, bet nemēra daļiņas enerģiju.

2. Mākoņu kamera

Mākoņu kamera ir elementāri uzlādētu daļiņu trases detektors, kurā daļiņas trasi (trase) veido mazu šķidruma pilienu ķēde pa tās kustības trajektoriju. Izgudroja Čārlzs Vilsons 1912. gadā (Nobela prēmija 1927. gadā).

Mākoņu kameras darbības princips ir balstīts uz pārsātināto tvaiku kondensāciju un redzamu šķidruma pilienu veidošanos uz joniem pa lādētu daļiņu, kas lido caur kameru. Lai izveidotu pārsātinātu tvaiku, ar mehānisku virzuli notiek strauja gāzes adiabātiskā izplešanās. Pēc trases fotografēšanas gāze kamerā atkal tiek saspiesta, un uz joniem esošie pilieni iztvaiko. Elektriskais lauks kamerā kalpo kameras “attīrīšanai” no joniem, kas izveidojušies iepriekšējā gāzes jonizācijas laikā. Mākoņu kamerā lādētu daļiņu pēdas kļūst redzamas sakarā ar pārsātināto tvaiku kondensāciju uz gāzes joniem, ko veido uzlādētā daļiņa. Uz joniem veidojas šķidruma pilieni, kas izaug līdz novērojumiem (10 –3 –10 –4 cm) un fotografēšanai labā apgaismojumā. Darba vide visbiežāk ir ūdens un spirta tvaiku maisījums ar spiedienu 0,1-2 atmosfēras (ūdens tvaiki kondensējas galvenokārt uz negatīvajiem joniem, spirta tvaiki uz pozitīvajiem). Pārsātinājumu panāk, strauji samazinot spiedienu darba tilpuma paplašināšanās dēļ. Mākoņu kameras iespējas ievērojami palielinās, ja to novieto magnētiskajā laukā. Pamatojoties uz magnētiskā lauka izliekto uzlādētas daļiņas trajektoriju, tiek noteikta tās lādiņa un impulsa zīme. Izmantojot mākoņu kameru, 1932. gadā K. Andersons atklāja pozitronu kosmiskajos staros.

3. Burbuļu kamera

Burbuļu kamera– elementāri lādētu daļiņu trases detektors, kurā daļiņas trasi (trase) veido tvaika burbuļu ķēde pa tās kustības trajektoriju. Izgudroja A. Glāzers 1952. gadā (Nobela prēmija 1960. gadā).

Darbības princips ir balstīts uz pārkarsēta šķidruma viršanu pa uzlādētas daļiņas trasi. Burbuļu kamera ir trauks, kas piepildīts ar caurspīdīgu pārkarsētu šķidrumu. Strauji samazinoties spiedienam, gar jonizējošās daļiņas trasi veidojas tvaika burbuļu ķēde, kas tiek apgaismota ar ārēju avotu un fotografēta. Pēc pēdas fotografēšanas spiediens kamerā palielinās, gāzes burbuļi sabrūk un kamera atkal ir gatava lietošanai. Kā darba šķidrums kamerā tiek izmantots šķidrais ūdeņradis, kas vienlaikus kalpo kā ūdeņraža mērķis daļiņu mijiedarbības ar protoniem pētīšanai.

Mākoņu kamerai un burbuļu kamerai ir liela priekšrocība, ka var tieši novērot visas uzlādētās daļiņas, kas rodas katrā reakcijā. Lai noteiktu daļiņas veidu un tās impulsu, magnētiskajā laukā tiek ievietotas mākoņu kameras un burbuļu kameras. Burbuļu kamerai ir lielāks detektora materiāla blīvums, salīdzinot ar mākoņu kameru, un tāpēc uzlādēto daļiņu ceļi ir pilnībā ietverti detektora tilpumā. Fotogrāfiju atšifrēšana no burbuļu kamerām rada atsevišķu darbietilpīgu problēmu.

4. Kodolemulsijas

Līdzīgi, kā tas notiek parastajā fotogrāfijā, lādēta daļiņa savā ceļā izjauc sudraba halogenīda graudu kristāliskā režģa struktūru, padarot tos spējīgus attīstīties. Kodolemulsija ir unikāls līdzeklis retu notikumu reģistrēšanai. Kodolemulsiju kaudzes ļauj noteikt ļoti augstas enerģijas daļiņas. Ar to palīdzību var noteikt lādētas daļiņas trases koordinātas ar ~1 mikrona precizitāti. Kodolemulsijas plaši izmanto, lai atklātu kosmiskās daļiņas uz skaņas baloniem un kosmosa kuģiem.
Fotografiskās emulsijas kā daļiņu detektori ir nedaudz līdzīgas mākoņu kamerām un burbuļu kamerām. Pirmo reizi tos izmantoja angļu fiziķis S. Pauels, lai pētītu kosmiskos starus. Fotoemulsija ir želatīna slānis ar tajā izkliedētiem sudraba bromīda graudiņiem. Gaismas ietekmē sudraba bromīda graudos veidojas latenti attēla centri, kas, attīstot ar parasto fotoattīstītāju, veicina sudraba bromīda samazināšanos par metālisku sudrabu. Šo centru veidošanās fiziskais mehānisms ir metāliskā sudraba atomu veidošanās fotoelektriskā efekta dēļ. Lādētu daļiņu radītā jonizācija dod tādu pašu rezultātu: parādās sensibilizētu graudu pēdas, kuras pēc attīstības var redzēt mikroskopā.

5. Scintilācijas detektors

Scintilācijas detektors izmanto noteiktu vielu īpašību mirdzēt (scintilāciju), kad lādēta daļiņa iziet cauri. Pēc tam scintilatorā radītos gaismas kvantus reģistrē, izmantojot fotopavairotāja lampas.

Mūsdienu augstas enerģijas fizikas mērīšanas iekārtas ir sarežģītas sistēmas, tostarp desmitiem tūkstošu skaitītāju, sarežģīta elektronika, un tās spēj vienlaicīgi reģistrēt desmitiem daļiņu, kas rodas vienā sadursmē.

Pabeigtie darbi

GRĀDU DARBI

Daudz kas jau ir pagājis un tagad tu esi absolvents, ja, protams, laicīgi uzraksti savu diplomdarbu. Bet dzīve ir tāda lieta, ka tikai tagad tev kļūst skaidrs, ka, pārstājis būt students, tu zaudēsi visus studenta priekus, no kuriem daudzus nekad neesi izmēģinājis, visu atliekot un atliekot uz vēlāku laiku. Un tagad tā vietā, lai panāktu, jūs strādājat pie sava diplomdarba? Ir lielisks risinājums: lejupielādējiet nepieciešamo darbu no mūsu vietnes - un jums uzreiz būs daudz brīva laika!
Diplomdarbi ir veiksmīgi aizstāvēti vadošajās Kazahstānas Republikas universitātēs.
Darba izmaksas no 20 000 tenge

KURSA DARBI

Kursa projekts ir pirmais nopietnais praktiskais darbs. Tieši ar kursa darbu rakstīšanu sākas gatavošanās diplomprojektu izstrādei. Ja students kursa projektā iemācīsies pareizi izklāstīt tēmas saturu un to kompetenti formatēt, tad turpmāk viņam nebūs problēmu ne ar referātu rakstīšanu, ne sastādīšanu. tēzes, ne ar citu praktisku uzdevumu veikšanu. Lai palīdzētu studentiem uzrakstīt šāda veida studentu darbu un noskaidrotu jautājumus, kas rodas tā sagatavošanas laikā, faktiski tika izveidota šī informācijas sadaļa.
Darba izmaksas no 2500 tengām

MAĢISTRA DARBI

Šobrīd augstākā līmenī izglītības iestādēm Kazahstānā un NVS valstīs augstākās izglītības līmenis ir ļoti izplatīts profesionālā izglītība, kas seko bakalaura grādam – maģistra grādam. Maģistra programmā studenti mācās ar mērķi iegūt maģistra grādu, ko lielākajā daļā pasaules valstu atzīst vairāk nekā bakalaura grādu, un to atzīst arī ārvalstu darba devēji. Maģistra studiju rezultāts ir maģistra darba aizstāvēšana.
Mēs nodrošināsim Jūs ar aktuālu analītisko un tekstuālo materiālu cenā iekļauti 2 zinātniskie raksti un kopsavilkums.
Darba izmaksas no 35 000 tenge

PRAKSES ZIŅOJUMI

Pēc jebkura veida studentu prakses (izglītības, rūpnieciskās, pirmsizlaiduma) pabeigšanas ir nepieciešams ziņojums. Šis dokuments būs apstiprinājums praktiskais darbs students un prakses vērtējuma veidošanas pamats. Parasti, lai sastādītu atskaiti par praksi, ir jāapkopo un jāanalizē informācija par uzņēmumu, jāapsver organizācijas, kurā notiek prakse, struktūra un darba kārtība, jāsastāda kalendāra plāns un jāapraksta sava praktiskā pieredze. aktivitātes.
Palīdzēsim uzrakstīt atskaiti par praksi, ņemot vērā konkrētā uzņēmuma darbības specifiku.

>> Metodes elementārdaļiņu novērošanai un ierakstīšanai

13. nodaļa ATOMA KODOLA FIZIKA

Izteicieni atoma kodols un elementārdaļiņas jau ir minēti vairākkārt. Jūs zināt, ka atoms sastāv no kodola un elektroniem. Pats atoma kodols sastāv no elementārdaļiņām, neitroniem un protoniem. Tiek saukta fizikas nozare, kas pēta atomu kodolu uzbūvi un transformācijas kodolfizika. Sākotnēji nebija dalījuma starp kodolfiziku un elementārdaļiņu fiziku. Pētot kodolprocesus, fiziķi saskārās ar elementārdaļiņu pasaules daudzveidību. Elementārdaļiņu fizikas nodalīšana neatkarīgā studiju jomā notika ap 1950. gadu. Mūsdienās ir divas neatkarīgas fizikas nozares: vienas no tām saturs ir atomu kodolu izpēte, bet otras saturs ir atomu kodolu izpēte. elementārdaļiņu būtība, īpašības un savstarpējās pārvērtības.

97. § ELEMENTĀRO DAĻIŅU NOVĒROŠANAS UN REĢISTRĀCIJAS METODES

Vispirms iepazīsimies ar ierīcēm, pateicoties kurām radās un sāka attīstīties atoma kodola un elementārdaļiņu fizika. Tās ir ierīces kodolu un elementārdaļiņu sadursmju un savstarpējo transformāciju reģistrēšanai un izpētei. Viņi ir tie, kas dod cilvēkiem nepieciešamo informāciju par mikrokosmu.

Elementārdaļiņu ierakstīšanas ierīču darbības princips. Jebkura ierīce, kas nosaka elementārdaļiņas vai kustīgus atomu kodolus, ir kā pielādēts lielgabals ar nospiestu āmuru. Neliels spēks, nospiežot pistoles mēlīti, izraisa efektu, kas nav salīdzināms ar piepūli - šāvienu.

Ierakstīšanas ierīce ir vairāk vai mazāk sarežģīta makroskopiska sistēma, kas var būt nestabilā stāvoklī. Ar nelielu traucējumu, ko izraisa garāmejoša daļiņa, sākas sistēmas pārejas process uz jaunu, stabilāku stāvokli. Šis process ļauj reģistrēt daļiņu. Pašlaik tiek izmantoti daudzi dažādas metodes daļiņu reģistrācija.

Atkarībā no eksperimenta mērķiem un apstākļiem, kādos tas tiek veikts, tiek izmantotas noteiktas ierakstīšanas ierīces, kas viena no otras atšķiras pēc galvenajām īpašībām.

Gāzizlādes Ģēģera skaitītājs. Geigera skaitītājs ir viena no svarīgākajām ierīcēm automātiskai daļiņu skaitīšanai.

Skaitītājs (13.1. att.) sastāv no stikla caurules, kas no iekšpuses pārklāta ar metāla slāni (katodu) un tievu metāla pavedienu, kas iet pa caurules (anoda) asi. Caurule ir piepildīta ar gāzi, parasti argonu. Skaitītājs darbojas, pamatojoties uz triecienjonizāciju. Uzlādēta daļiņa (elektrons, -daļiņa u.c.), lidojot cauri gāzei, atdala elektronus no atomiem un rada pozitīvus jonus un brīvos elektronus. Elektriskais lauks starp anodu un katodu (uz tiem tiek pielikts augsts spriegums) paātrina elektronus līdz enerģijām, pie kurām sākas triecienjonizācija. Notiek jonu lavīna, un strāva caur skaitītāju strauji palielinās. Šajā gadījumā slodzes rezistoram R tiek ģenerēts sprieguma impulss, kas tiek ievadīts ierakstīšanas ierīcē.

Lai skaitītājs reģistrētu nākamo daļiņu, kas tam trāpa, lavīnas izlāde ir jānodzēš. Tas notiek automātiski. Tā kā šobrīd parādās strāvas impulss, sprieguma kritums uz slodzes rezistora R ir liels, spriegums starp anodu un katodu strauji samazinās - tik daudz, ka izlāde apstājas.

Geigera skaitītāju galvenokārt izmanto elektronu un -kvantu (augstas enerģijas fotonu) reģistrēšanai.

Šobrīd ir izveidoti skaitītāji, kas darbojas pēc tiem pašiem principiem.

Vilsona kamera. Skaitītāji ļauj reģistrēt tikai daļiņas, kas iet caur tām, faktu un reģistrēt dažus tās raksturlielumus. Mākoņu kamerā, kas izveidota 1912. gadā, ātri uzlādēta daļiņa atstāj pēdas, kuras var novērot tieši vai fotografēt. Šo ierīci var saukt par logu mikropasaulē, tas ir, elementārdaļiņu un no tām sastāvošo sistēmu pasaulē.

Mākoņu kameras darbības princips ir balstīts uz pārsātinātu tvaiku kondensāciju uz joniem, veidojot ūdens pilienus. Šos jonus pa trajektoriju rada kustīga lādēta daļiņa.

Mākoņu kamera ir hermētiski noslēgts trauks, kas piepildīts ar ūdens vai spirta tvaiku tuvu piesātinājuma līmenim (13.2. att.). Kad virzulis strauji nolaižas, ko izraisa spiediena samazināšanās zem tā, tvaiki kamerā izplešas adiabātiski. Tā rezultātā notiek dzesēšana un tvaiks kļūst pārsātināts. Tas ir nestabils tvaika stāvoklis: tas viegli kondensējas, ja traukā parādās kondensācijas centri. Centri
kondensācija kļūst par joniem, kurus kameras darba telpā veido lidojoša daļiņa. Ja daļiņa iekļūst kamerā tūlīt pēc tvaika izplešanās, tad tās ceļā parādās ūdens pilieni. Šie pilieni veidojas redzama pēda lidojoša daļiņa - trase (13.3. att.). Pēc tam kamera tiek atgriezta sākotnējā stāvoklī un joni tiek noņemti elektriskais lauks. Atkarībā no kameras izmēra darbības režīma atjaunošanas laiks svārstās no vairākām sekundēm līdz desmitiem minūšu.

Informācija, ko sniedz ieraksti mākoņa kamerā, ir daudz bagātāka nekā skaitītāji. Pēc trases garuma var noteikt daļiņas enerģiju, bet no pilienu skaita trases garuma vienībā – tās ātrumu. Jo garāks ir daļiņas ceļš, jo lielāka ir tās enerģija. Un jo vairāk ūdens pilienu veidojas uz trases garuma vienību, jo mazāks ir tā ātrums. Daļiņas ar lielāku lādiņu atstāj biezāku sliežu ceļu.

Padomju fiziķi P. L. Kapitsa un D. V. Skobelcins ierosināja novietot mākoņu kameru vienmērīgā magnētiskajā laukā.

Magnētiskais lauks iedarbojas uz kustīgu lādētu daļiņu ar noteiktu spēku (Lorenca spēks). Šis spēks izliec daļiņas trajektoriju, nemainot tās ātruma moduli. Jo lielāks ir daļiņas lādiņš un mazāka tās masa, jo lielāks ir sliežu ceļa izliekums. Pēc trases izliekuma var noteikt daļiņas lādiņa attiecību pret tās masu. Ja viens no šiem lielumiem ir zināms, tad otru var aprēķināt. Piemēram, pēc daļiņas lādiņa un tās sliežu ceļa izliekuma var atrast daļiņas masu.

Burbuļu kamera. 1952. gadā amerikāņu zinātnieks D. Glasers ierosināja izmantot pārkarsētu šķidrumu, lai noteiktu daļiņu pēdas. Šādā šķidrumā uz joniem (iztvaikošanas centriem), kas veidojas ātri uzlādētas daļiņas kustības laikā, parādās tvaika burbuļi, radot redzamu sliežu ceļu. Šāda veida kameras sauca par burbuļu kamerām.

Sākotnējā stāvoklī šķidrums kamerā ir zem augsts spiediens, pasargājot to no viršanas, neskatoties uz to, ka šķidruma temperatūra ir nedaudz augstāka par viršanas temperatūru plkst atmosfēras spiediens. Strauji samazinoties spiedienam, šķidrums pārkarst, un īsu laiku tas būs nestabilā stāvoklī. Tieši šajā laikā lidojošas uzlādētas daļiņas izraisa sliežu parādīšanos, kas sastāv no tvaika burbuļiem (1.4.4. att.). Un izmantotie šķidrumi galvenokārt ir šķidrais ūdeņradis un propāns. Burbuļu kameras darbības cikls ir īss - apmēram 0,1 s.

Burbuļu kameras priekšrocības salīdzinājumā ar Vilsona kameru ir saistītas ar lielāku darba vielas blīvumu. Rezultātā daļiņu ceļi izrādās diezgan īsi, un pat lielu enerģiju daļiņas iestrēgst kamerā. Tas ļauj novērot virkni secīgu daļiņu transformāciju un to izraisītās reakcijas.

Mākoņu kameras un burbuļu kameras sliedes ir viens no galvenajiem informācijas avotiem par daļiņu uzvedību un īpašībām.

Elementārdaļiņu pēdu novērošana rada spēcīgu iespaidu un rada tiešu kontaktu ar mikrokosmu sajūtu.

Biezslāņu fotoemulsiju metode. Daļiņu noteikšanai kopā ar mākoņu kamerām un burbuļu kamerām tiek izmantotas biezslāņa fotogrāfiskās emulsijas. Ātri uzlādētu daļiņu jonizējošā iedarbība uz fotoplāksnes emulsiju ļāva franču fiziķim A. Bekerelam 1896. gadā atklāt radioaktivitāti. Fotoemulsijas metodi izstrādāja padomju fiziķi L. V. Mysovskis, G. B. Ždanovs un citi.

Foto emulsija satur liels skaits sudraba bromīda mikroskopiski kristāli. Ātri uzlādēta daļiņa, kas iekļūst kristālā, atdala elektronus no atsevišķiem broma atomiem. Šādu kristālu ķēde veido latentu attēlu. Attīstoties, šajos kristālos tiek atjaunots metāliskais sudrabs un sudraba graudu ķēde veido daļiņu trasi (13.5. att.). Sliežu ceļa garumu un biezumu var izmantot, lai novērtētu daļiņas enerģiju un masu.

Fotografiskās emulsijas lielā blīvuma dēļ pēdas ir ļoti īsas (apmēram 10 -3 cm radioaktīvo elementu izstarotajām -daļiņām), bet fotografējot tās var palielināt.

Fotografisko emulsiju priekšrocība ir tā, ka ekspozīcijas laiks var būt tik garš, cik vēlaties. Tas ļauj reģistrēt retus notikumus. Svarīgi ir arī tas, ka fotoemulsiju augstās apturēšanas spējas dēļ palielinās novēroto interesantu reakciju skaits starp daļiņām un kodoliem.

Mēs neesam runājuši par visām ierīcēm, kas reģistrē elementārdaļiņas. Mūsdienu instrumenti retu un īslaicīgu daļiņu noteikšanai ir ļoti sarežģīti. To veidošanā piedalās simtiem cilvēku.

1. Vai ir iespējams reģistrēt neuzlādētas daļiņas, izmantojot mākoņu kameru?
2. Kādas priekšrocības ir burbuļkamerai salīdzinājumā ar Vilsona kameru!

Nodarbības saturs nodarbību piezīmes atbalsta ietvarstundu prezentācijas paātrināšanas metodes interaktīvās tehnoloģijas Prakse uzdevumi un vingrinājumi pašpārbaudes darbnīcas, apmācības, gadījumi, uzdevumi mājasdarbi diskusijas jautājumi retoriski jautājumi no studentiem Ilustrācijas audio, video klipi un multivide fotogrāfijas, attēli, grafikas, tabulas, diagrammas, humors, anekdotes, joki, komiksi, līdzības, teicieni, krustvārdu mīklas, citāti Papildinājumi tēzes raksti triki zinātkārajiem bērnu gultiņas mācību grāmatas pamata un papildu terminu vārdnīca citi Mācību grāmatu un stundu pilnveidošanakļūdu labošana mācību grāmatā fragmenta atjaunināšana mācību grāmatā, inovācijas elementi stundā, novecojušo zināšanu aizstāšana ar jaunām Tikai skolotājiem ideālas nodarbības kalendārais plāns gadam metodiskie ieteikumi diskusiju programmas Integrētās nodarbības

Ziņojums:

Elementārdaļiņu reģistrēšanas metodes

1) Geigera gāzizlādes skaitītājs

Geigera skaitītājs ir viena no vissvarīgākajām ierīcēm automātiskai daļiņu skaitīšanai.

Skaitītājs sastāv no stikla caurules, kas iekšpusē ir pārklāta ar metāla slāni (katodu) un tievu metāla pavedienu, kas iet gar caurules asi (anodu).

Caurule ir piepildīta ar gāzi, parasti argonu. Skaitītājs darbojas, pamatojoties uz triecienjonizāciju. Uzlādēta daļiņa (elektrons, £-daļiņa utt.), kas lido cauri gāzei, atdala elektronus no atomiem un rada pozitīvus jonus un brīvos elektronus. Elektriskais lauks starp anodu un katodu (uz tiem tiek pielikts augsts spriegums) paātrina elektronus līdz enerģijai, pie kuras sākas triecienjonizācija. Notiek jonu lavīna, un strāva caur skaitītāju strauji palielinās. Šajā gadījumā slodzes rezistoram R tiek ģenerēts sprieguma impulss, kas tiek ievadīts ierakstīšanas ierīcē. Lai skaitītājs reģistrētu nākamo daļiņu, kas tam trāpa, lavīnas izlāde ir jānodzēš. Tas notiek automātiski. Tā kā šobrīd parādās strāvas impulss, sprieguma kritums uz izlādes rezistora R ir liels, spriegums starp anodu un katodu strauji samazinās - tik daudz, ka izlāde apstājas.

Geigera skaitītājs galvenokārt tiek izmantots elektronu un Y-kvantu (augstas enerģijas fotonu) reģistrēšanai. Tomēr Y-kvanti netiek tieši reģistrēti to zemās jonizācijas spējas dēļ. Lai tos atklātu, caurules iekšējā siena ir pārklāta ar materiālu, no kura Y-kvanti izsit elektronus.

Skaitītājs reģistrē gandrīz visus elektronus, kas tajā ienāk; Kas attiecas uz Y-kvantiem, tas reģistrē tikai vienu Y-kvantu no simts. Smago daļiņu (piemēram, £-daļiņu) reģistrācija ir sarežģīta, jo skaitītājā ir grūti izveidot pietiekami plānu “logu”, kas būtu caurspīdīgs šīm daļiņām.

2) Vilsona kamera

Mākoņu kameras darbības pamatā ir pārsātināto tvaiku kondensācija uz joniem, veidojot ūdens pilienus. Šos jonus pa trajektoriju rada kustīga lādēta daļiņa.

Ierīce ir cilindrs ar virzuli 1 (2. att.), kas pārklāts ar plakanu stikla vāku 2. Cilindrs satur piesātināti pāriūdens vai alkohols. Kamerā tiek ievadīta pētāmā radioaktīvā viela 3, kas kameras darba tilpumā veido jonus. Kad virzulis strauji nolaižas uz leju, t.i. Adiabātiskās izplešanās laikā tvaiks atdziest un kļūst pārsātināts. Šādā stāvoklī tvaiks viegli kondensējas. Kondensācijas centri kļūst par joniem, ko veido tajā laikā lidojoša daļiņa. Tā kamerā parādās miglaina taka (trase) (3. att.), kuru var novērot un fotografēt. Trase pastāv sekundes desmitdaļas. Atgriežot virzuli sākotnējā stāvoklī un noņemot jonus ar elektrisko lauku, atkal var veikt adiabātisko izplešanos. Tādējādi eksperimentus ar kameru var veikt atkārtoti.

Ja kameru novieto starp elektromagnēta poliem, ievērojami paplašinās kameras iespējas pētīt daļiņu īpašības. Šajā gadījumā uz kustīgo daļiņu iedarbojas Lorenca spēks, kas ļauj noteikt daļiņas lādiņa vērtību un tās impulsu no trajektorijas izliekuma. 4. attēlā parādīts iespējamais variants elektronu un pozitronu celiņu fotogrāfiju atšifrēšana. Indukcijas vektors B magnētiskais lauks vērsta perpendikulāri rasējuma plaknei aiz rasējuma. Pozitros novirzās pa kreisi, bet elektrons - pa labi.

3) Burbuļu kamera

No mākoņkameras tā atšķiras ar to, ka pārsātinātos tvaikus kameras darba tilpumā aizstāj ar pārkarsētu šķidrumu, t.i. šķidrums, kura spiediens ir mazāks par tā piesātinātā tvaika spiedienu.

Lidojot cauri šādam šķidrumam, daļiņa izraisa tvaika burbuļu parādīšanos, tādējādi veidojot sliežu ceļu (5. att.).

Sākotnējā stāvoklī virzulis saspiež šķidrumu. Ar strauju spiediena pazemināšanos šķidruma viršanas temperatūra izrādās mazāka temperatūra vidi.

Šķidrums kļūst nestabils (pārkarsēts). Tas nodrošina burbuļu parādīšanos daļiņas ceļā. Kā darba maisījumu izmanto ūdeņradi, ksenonu, propānu un dažas citas vielas.

4) Biezās plēves emulsijas metode

Daļiņu noteikšanai kopā ar mākoņu kamerām un burbuļu kamerām tiek izmantotas biezslāņa fotogrāfiskās emulsijas. Ātri uzlādētu daļiņu jonizējoša iedarbība uz fotoplākšņu emulsiju. Fotografiskā emulsija satur lielu skaitu mikroskopisku sudraba bromīda kristālu.

Ātri uzlādēta daļiņa, kas iekļūst kristālā, atdala elektronus no atsevišķiem broma atomiem. Šādu kristālu ķēde veido latentu attēlu. Kad šajos kristālos parādās metālisks sudrabs, sudraba graudu ķēde veido daļiņu sliežu ceļu.

Sliežu ceļa garumu un biezumu var izmantot, lai novērtētu daļiņas enerģiju un masu. Fotografiskās emulsijas lielā blīvuma dēļ trases ir ļoti īsas, bet fotografējot tās var palielināt. Fotografiskās emulsijas priekšrocība ir tā, ka ekspozīcijas laiks var būt tik garš, cik vēlaties. Tas ļauj reģistrēt retus notikumus. Svarīgi ir arī tas, ka fotoemulsijas augstās apturēšanas spējas dēļ palielinās novēroto interesantu reakciju skaits starp daļiņām un kodoliem.