V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Ionizační detektory plynovou náplní
Ionizační komory
Ionizační komora nejjednodušším elektronickým detektorem ionizujícího záření; přímočaře využívá
v názvu obsaženou základní vlastnost tohoto záření ionizační účinky látku. track stopa, dráha). Ideové
schéma takového detektoru výše pasáži "Uspořádání konfigurace detektorů záření" obr.
Fotografické emulze, mlžné bublinové komory jsou výzkumné praxi nyní již
vytlačeny elektronickými detektory drah částic, tzv.
2. Jestliže době nestabilního stavu přehřáté kapaliny, ještě před nástupem varu, proletí
kapalinou nabitá částice, vytvoří podél své dráhy množství iontů.
Ze vztahu mezi mezi rychlostí hybností (relativistického) lze pak stanovit hmotnost částice, což spolu dalšími
parametry umožňuje částici identifikovat. časových diferencí (zpožděných koincidencí) impulsů jednotlivých detektorů lze určit rychlost částice.1. Cyklické fáze činnosti bublinové komory
jsou synchronizovány pracovním cyklem urychlovače, aby částice vstupovaly komory době, kdy
je okamžik snížen tlak kapalina přehřáteém stavu.htm (15 54) [15. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
částic používá opačná skupenství než mlžná komora: tvoření bublinek plynu (či páry) v
přehřáté kapalině podél ionizační stapy částice. Dále větší rychlost pracovního cyklu.2
dole.2. trackery (angl. Oproti mlžným komorám, nichž plyn příliš řídký,
mají bublinkové komory výhodu větší hustotě kapaliny, níž mohou vysoce energetické částice
lépe interagovat. Základní schéma
prosté ionizační komory obr., podle konkrétního druhu studovaných částic jejich
interakcí.
První typy bublinových komor byly naplněny éterem ohřívaným teplotu kolem 140°C regulací
tlaku (cca 20atm) dosahovalo vhodného stavu přehřátí.2008 12:15:06]
. Stav přehřátí kapalného plynu velmi přesně reguluje změnami tlaku pomocí
mechanického pohybu pístu (elektronicky řízeného). směru zakřivení zjistíme, zda částice mají
kladný nebo záporný náboj, velikost zakřivení (Larmorův poloměr) umožňuje stanovit její hybnost;
pokud dráha částice končí uvnitř komory, lze doletu určit energii částice.10.2. Dnešní bublinkové kmory jsou
plněny kapalným vodíkem, popř.cz/DetekceSpektrometrie.
Ohřejeme-li čistou kapalinu teplotu něco vyšší než bod varu, nemusí začít okamžitě vřít, ale
nějakou dobu (několik sekund) může setrvávat stavu přehřáté kapaliny; posléze začne bouřlivě
vařit.2. Dosahují často značných rozměrů několika metrů obsahují stovky tisíce litrů kapalného
plynu.2.
Tyto bublinkové stopy při vhodném bočním osvětlení (výbojkovým bleskem) fotografují, rekonstruují
a vyhodnocují podobným způsobem jako mlžných komor (tvoření bublinek podél drah může být sledováno
i časově růst bublinek může být stroboskopicky nafilmován). periodicky. těchto iontech začnou
vznikat mikroskopické bublinky páry, které při dostatečném přehřátí kapaliny mohou vyrůst
do makroskopických rozměrů podél dráhy vytvoří sled viditelných drobných bublinek. Jsou podstatně flexibilnější, jejich výhodou velká rychlost snímání přímé elektronické
zpracování informace. Zvýšením tlaku bublinky zaniknou, var ustane
a komora uvedena výchozího klidového stavu.3.1.
Téměř vždy bývají bublinové komory umístěny silném magnetickém poli, aby měřením
zakřivení drah důsledku Lorentzovy síly bylo možno analyzovat nábojové některé další
dynamické parametry registrovaných částic obr.3.1. Snížením tlaku pak opět vznikne přehřátá
kapalina, registrují dráhy částic, atd.RNDr.
U vysoce energetických částic, které komorou proletí pokračují pohybu dál, lze rychlost částice stanovit pomocí
dvou nebo více detektorů (nejlépe scintilačních rychlou odezvou), umístěných definovaných vzdálenostech v
cestě částicím. deuteriem (pro sledování interakcí neutrony), propanem,
freonem, tekutým xenonem pod.
http://astronuklfyzika
