Комора са мехурићима
Комора са мехурићима је данас превезићена технологија за детекцију честица. Представља суд испуњен прегрејаном (нагло загрејана изнад температуре кључања, тако да се не појаве мехурићи осим ако нису споља изазвани) прозирном течношћу (најчешће течним водоником) која се користи да се детектују наелектрисане честице које се крећу кроз њу (пошто је течност прегрејана, то пролазак честица изазива појаву мехурића, односно кључања). Изумео ју је 1952-е Доналд А. Глејзсер,[1] и за њу је 1960-е године добио Нобелову награду за физику.[2] Кружила је прича да је Глејзер био инспирисан мехурићима пива да направи прву комору, што је он порекао, али је и истакао да је пиво било коришћено у раним прототипима.[3]
Маглене коморе раде на истом принципу као и коморе са мехурићима, али се базирају на презасићеној пари уместо прегрејаној течости. Данас су коморе са мехурићима углавном замењене жичаним, и варничним коморама. Историјски значајне коморе су Велика Европска комора са мехурићима (БЕБЦ) и ЦЕРН-ова Гаргамела.
Функција и употреба уреди
Комора са мехурићима је слична магленој комори, по основном принципу рада. Представља велики цилиндар испуњен течношћу загрејаном непосредно испод тачке кљућања. Како честице улећу у комору, вентил нагло смањује притисак у комори, тако да течност улази у прегрејану, метастабилну фазу. Наелектрисане честице остављају јонизациони траг, око кога течност испарава, формирајући микроскопске мехуриће. Густина мехурића око путање честице, је пропорционална енергији коју је честица изгубила.
Са повећањем димензија коморе, и мехурићи постају довољно велики да постану уочљиви голим оком и да се могу фотографисати. Обићно се монтира неколико камера како би се добила тродимензионална слика догађаја. У функцији су биле и коморе са резолуцијом од неколико μм.
Комора се налази у магнетном пољу, што изазива да честице путују спиралним путањама чији је полупречник одређен односом наелектрисања и масе, као и њиховим брзинама. Како је магнитуда наелектрисања свих познатих наелектрисаних честица дуго живота једнака оној коју има електрон, то онда полупречник кривине њихове путање мора да буде пропорционалан њиховом моменту. Тако се мерењем полупречника њихове путање, добија њихов момент.
У значајнија открића начињена помоћу коморе са мехурићима спадају и откриће слабе неутралне стурје у Гаргамели 1973-е,[4] чиме је установљене електрослаба теорија и која је довела до открића W и З бозона 1983-е (помоћу УА1 и УА2 експеримената). У скорије време, коморе са мехурићима су коришћене у истраживану WИМПс-а, у ЦОУПП-у и ПИЦАССО-у.[5][6]
Мане уреди
Иако су коморе са мехурићима имале успеха у прошлости, оне су од врло мале користи у модерним експериментима са врло високим енергијама, из бројних разлога:
- Велику ману представља то што се резултати добијају у виду фотографије уместо тродимензионалног електронског излаза, што је јако непрактично када је експеримент потребно ресетовати, поновити, или анализирати много пута.
- Прегрејана фаза мора да буде спремна у тренутку судара, што у многоме отежава детекцију честица кратког века.
- Нису довољно велике да региструју сударе велике енергије, где постоји потреба да све честице остану унутар детектора.
- Честице велике енергије обично имају радијус путање исувише велики да би се могао тачно измерити у релативно малој комори, чиме је онемогућено прецизно одређивање момента.
Из свих ових разлога, коморе са мехурићима су углавном замењене са жичаним коморама, које могу да мере енергије честица у исто време. Такође се користе и варничне коморе.
Белешке уреди
- ^ Доналд А. Гласер (1952).
- ^ "Тхе Нобел Призе ин Пхyсицс 1960".
- ^ Анне Пинцкард (21 Јулy 2006).
- ^ "1973: Неутрал цуррентс аре ревеалед" Архивирано на сајту Wayback Machine (16. новембар 2010).
- ^ "COUPP experiment – E961".
- ^ "The PICASSO experiment".