Методы регистрации заряженных частиц

 

Приборы, которые используются в ядерной физике, предназначены для нахождения и идентификации заряженных частиц. В основе действия всех приборов лежит общий принцип: заряженные частицы, попадая в прибор, пролетают через вещество, при этом могут вызвать возбуждение атомов, их ионизацию.


Первый детектор элементарных частиц - спинтарископ Крукса, основанный на сцинтилляционном методе, появился в 1903 году. Он позволял зарегистрировать наличие заряженной частицы.

Ему на смену в 1908 году пришел газоразрядный счетчик. Немецкий физик Гейгер использовал для счета заряженных частиц газовый разряд (возникновение искры разряда в газе при прохождении частицы). Этот счетчик регистрировал альфа-излучения радиоактивных элементов. Позже, в 1913 году Гейгер вместе с другим ученым Мюллером усовершенствовал свой прибор, который теперь работал в сфере самостоятельного разряда. Газоразрядные счетчики позволяют лишь регистрировать факт прохождения через них частиц и определить некоторые их характеристики.


Важную роль в ядерных исследованиях играют приборы, которые позволяют зафиксировать трек (след) заряженной частицы.

В 1912 году шотландский ученый Вильсон создал новый прибор для регистрации частиц - туманную камеру. Ее действие основано на конденсации перенасыщенной пара на ионах с образованием капель воды. Следует частицы видим, и его можно сфотографировать.

Другой трековый прибор появился в 1952 году. Американский ученый Глейзер создал пузырчатую камеру, в которой частицы движутся в перегретой жидкости и при этом образуются пузырьки пара.

Для регистрации частиц используют еще один метод - метод толстослойных эмульсий, в котором фотографируются заряженные частицы.

Все современные регистрации ядерных частиц можно разбить на две группы:

1. счетные методы, основанные на использовании приборов, которые считают число частиц того или иного типа.

2. трековые методы, которые позволяют воспроизводить следует частицы.


Лекция добавлена 28.02.2014 в 14:16:53