Камера Вильсона

Метод применения камеры Вильсона в постоянном магнит- [c.328]

Камера Вильсона 327 Капиллярные явления 85 [c.361]

Принцип действия камеры Вильсона основан на способности ионов служить центрами конденсации капелек пересыщенного пара. Если пар свободен от пыли и других посторонних объектов, могущих служить очагами конденсации, то конденсация не начинается. [c.46]

Рис. 11. Схема устройства камеры Вильсона а — С поршневым устройством б — с резиновой диафрагмой.

На рисунке 11 изображены схемы камер Вильсона с поршневым устройством и с резиновой диафрагмой. [c.47]

Для исследования ядерных превращений в данном веществе и для исследования частиц высокой энергии камера Вильсона обычно перегораживается пластинками из этого вещества или [c.47]

Наряду с достоинствами и высокой эффективностью камеры Вильсона она обладает и существенными недостатками [c.48]

Диффузионная камера представляет собой видоизмененную конструкцию камеры Вильсона, находящуюся постоянно в рабочем состоянии. В основе работы диффузионной камеры лежит также явление образования капелек из пересыщенного пара на ионах вдоль траектории пролетевшей частицы. [c.49]

Значение энергии с частицы может быть оценено по длине среднего пробега частицы (11.16 11.17), найденной экспериментально. Значение импульса р частицы можно найти из соотношения (11,48), измеряя экспериментально радиус кривизны г траектории частицы в магнитном поле с известной индукцией В. Этот метод определения т имеет невысокую точность для частиц малой энергии, которые при своем движении в камере Вильсона испытывают сильное рассеяние на атомах и ядрах газа, наполняющего камеру, что приводит к неточному определению радиуса кривизны траектории. Для частиц больших энергий соотношение (11.50) дает хорошие значения для массы. [c.52]

Наблюдения треков а-частиц в камере Вильсона (см. вкл.) показывают, что они проходят огромное число атомных систем, не испытав заметных отклонений. Это указывает на то, что для пролетающих а- частиц атом является весьма прозрачным и, по-видимому, не весь атом заполнен электрическим зарядом и массой. Вторым важным фактом, установленным в этих опытах, было то, что некоторые а-частицы рассеивались под углом, превышающим 90°, например под углом 120, 150 и даже близким к 180°. Число таких случаев рассеяния невелико (один случай на 8-10 —9-10 а-частиц), но они наблюдаются. Если отклонения а-частиц на малые углы как-то и можно было истолковать в рамках томсоновской модели с точки зрения статистической теории флуктуаций (как наложение ряда малых случайных отклонений), то отклонения на большие углы никак не удавалось объяснить. Учитывая это, Резерфорд высказал положение о том, что внутри атома имеется чрезвычайно сильное электрическое поле, которое создается положительным зарядом, сосредоточенным в небольшой — [c.77]

К-за.хват (см. электронный захват) К-мезоны 340, 346 Камера Вильсона 46 [c.393]

Движение электронов, получивших заметные скорости в результате рассеяния рентгеновских лучей, удается наблюдать непосредственно на опыте. Для этой цели были произведены исследования с помощью камеры Вильсона, которая позволяет судить и о направлении рассеянных лучей и о направлении движения электронов, выбитых при рассеянии рентгеновских лучей (электроны отдачи ). И на пути электронов, и на пути рассеянного рентгеновского света появляются ионы, на которых конденсируется водяной пар, что делает видимым эти пути. [c.656]

В качестве зонда для прощупывания атома Резерфорд выбрал а-частицы, т. е. быстро летящие ионы гелия с атомным весом 4 и двойным элементарным зарядом, выделяющиеся при радиоактивном распаде сложных атомов. Так как а-частицы представляют собой сравнительно тяжелые частицы (атомный вес их равен 4, т. е. масса 6,65 10 г), летящие с большой скоростью (до /l5 скорости света), то кинетическая энергия отдельных а-частиц весьма значительна. Это делает возможным непосредственное наблюдение на опыте отдельных а-частиц. Действительно, существует несколько методов таких наблюдений. Простейшим из них является метод сцинтилляций, основанный на способности а-частицы при ударе о фосфоресцирующий экран вызывать вспышку, достаточно яркую для наблюдения при помощи лупы. Можно также непосредственно наблюдать путь а-частицы в виде узкого пучка тумана в камере Вильсона. [c.719]

Ядра, в которых это соотношение нарушено, являются радиоактивными, причем ядра, имеющие избыток нейтронов, испускают электрон, а ядра, имеющие избыток протонов, — позитрон, т. е. электрон с положительным зарядом. Существование позитрона было предсказано Дираком в 1928 г. в результате анализа релятивистского квантовомеханического уравнения для электрона. В 1932 г. Андерсон обнаружил позитрон, изучая космические лучи при помощи камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле. В лабораторных условиях позитрон впервые наблюдал Жолио-Кюри, который в 1934 г. обнаружил возникновение искусственной радиоактивности при облучении легких ядер а-частицами. [c.20]

Пробеги а-частиц в разных средах измеряются различными методами. В газообразных— с помощью ионизационной камеры и камеры Вильсона, в жидких — с помощью пузырьковых камер, в твердых — с помощью фотографической эмульсии. Применяются также различные комбинированные способы с использованием фильтров из тонких пленок или фольг и счетчиков. [c.111]

Для повышения статистической точности в камеру Вильсона может быть введена пластинка из легкого вещества. При облучении ее у-лучами возникает больше комптоновских электронов, чем в газе камеры. По верхней границе спектра электронов можно судить об энергии вызывающих их у-квантов. Разрешающая способность при этом также невысока (можно различать две монохроматические линии и с АЕ = Е — Е[ 150 кэв). Поэтому данный метод в настоящее время применяется также очень редко. [c.168]

Упругое рассеяние нейтронов очень широко используется для регистрации быстрых нейтронов методом наблюдения следов ядер отдачи (чаще всего протонов отдачи) в различных трековых приборах (камера Вильсона, ядерная фотоэмульсия, пузырьковая камера и др.), а также для регистрации ядер отдачи ионизационными методами (ионизационные камеры, счетчики). [c.290]

В другом опыте, выполненном при помощи камеры Вильсона с введенным в нее гонким слоем урана, были зарегистрированы следы осколков деления, разлетающихся в противоположные стороны из места образования. [c.362]

Очень оригинально выглядят следы осколков в камере Вильсона (рис. 161). След осколка вначале толстый, затем постепенно сужается и оканчивается одной или несколькими V-вилками [c.390]

Пузырьковая камера, так же как и камера Вильсона, используется с магнитным полем (постоянным или импульсным, создаваемым на время чувствительности жидкости). Это дает возможность по направлению и величине кривизны следов частиц определять знак их электрического заряда и величину импульсов. [c.592]

Для выполнения точных измерений физических хпрактерис-тик регистрируемых частиц камеру Вильсона помещают п постоянное магнитное поле. Треки частиц, движущихся в магнитном поле, оказываются искривленными. Радиус кривизны трека зависит от скорости двизкения частицы, ее массы и заряда. При известной индукции магнитного поля эти характеристики частиц могут быть определены im измеренным радиусам кривизны треков частиц. [c.328]

В пузырьковой камере плотность любой ЖИДК0С1И значительно выше плотности газа в камере Вильсона, поэтому в ней МОЖНО более эффективно проводить изучение взаимодействий быстрых заряженных частиц с атомными ядрами. Х1 ля наполнения пузырьковых камер используют жидкий водород, пропан, ксенон и некоторые другие жидкости. [c.328]

Из приведенного расчета следует, что в результате соударения должны возникнуть свободные электроны, которые часто называют электронами отдачи. Из уравнений (8.64) легко оценить, какую долю энергии рентгеновского кванта унесет этот электрон, и связать изменение относительной интенсивности компонент рассеянного излучения со смещением АЯ. Полученные соотношения находятся в согласии с приведенными опытными данными. Следует заметить, что для не очень жесткого излучения паже при больших углах рассеяния уносимая электроном энергия составляет малую часть энергии фотона, что существенно отличает механизм данного процесса от фотоэффекта, где электрон забирал всю энергию налетающего фотона. Наличие электронов отдачи при рассеянии рентгеновского излучения было Подтверждено опытами Д. В. Скобельцына, наблюдавшего их следы (треки) в камере Вильсона. Остроумное видоизменение методики (помещение камеры во внешнее магнитное поле) позволило измерить энергии электронов. [c.449]

Параллельно с этим идет изучение космических лучей и тех процессор, которые порождаются в веществе частицами космического излучения. Разрабатывается метод камеры Вильсона, помещенной 3 магнитное поле (П. Л. Капица и Д. В. Скобельцьш), и метод ядерных фотоэмульсий (Л. В. Мысовский, А. П. Жданов). В 1928 г. П. Дирак создает релятивистскую теорию электрона, вводится понятие античастицы. Анализируя опытные данные по р-распаду атомных ядер, В. Паули в 1931 г. выдвигает гипотезу [c.11]

К числу трековых приборов следует отнести камеру Вильсона(, диффузионную камеру, пузырьковую камеру и фотоэмульсионные пластинки. Их действие основано на способности ионов служить центрами конденсации пересыщенного пара или быть центрами, на которых происходит образование пара в перегретой жидкости. При движении заряженной частицы в такой среде на ее пути [c.45]

Камера Вильсона. Исторически первым трековым прибором, позволившим непосредственно наблюдать следы отдельных заряженных частиц и ядерные превращ,ения, была камера Вильсона, созданная английским физиком Ч. Вильсоном в 1912 г. [c.46]

Камера Вильсона представляет собой герметически замкнутый объем Vi (рабочий объем), заполненный каким-либо неконденси-рующимся газом (воздух, водород, гелий, аргон, азот) и насыщенными парами некоторой жидкости, чаще парами смеси жидкостей (вода и спирт). Стенки камеры могут быть изготовлены из стекла или металла, а сама камера может иметь форму цилиндра или параллелепипеда с линейными размерами от 10 сж до 1 ж и более. В современных камерах, предназначенных для исследований космических лучей, рабочий объем измеряется сотнями и тысячами литров. [c.46]

При исследовании космических лучей используются камеры Вильсона, управляемые счетчикалщ. Перед камерой и после нее помещаются счетчики, соединенные по схеме совпадений. При прохождении частиц через счетчики последние срабатывают, и камера фиксирует пролетевшую частицу. [c.48]

Для определения знака электрического заряда, импульса и энергии частицы камера Вильсона помещается в магнитное поле, параллельное оси камеры. Впервые это было применено при ис-следоват1ях i-частиц и космических лучей советскими физиками П. Л. Капицей и Д. В. Скобельцыным в 1927 г. [c.48]

Частица с зарядом ze, влетевшая в камеру Вильсона под некоторым углом oij к направлению однородного магнитно1 о поля В, будет двигаться по окружности радиуса [c.48]

В камере Вильсона путем адиабатического расширения достигается пересыщенное состояние пара на короткое время. Камера становится чувствительной и в течение этого времени может регистрировать пролетающую заряженную частицу. Однако отношение времени чувствительности к времени между двумя последо-ватель 1ыми расширениями для камеры Вильсона очень мало, 10 — 10 . Этот недостаток камеры Вильсона устраняется в диффузионной камере, в которой отсутствует система расширения и сжатия рабочего объема. В диффузионной камере пересыщение пара создается за счет постоянно существующего перепада температуры между дном и крышкой камеры. Между крышкой и дном камеры существует такая область — сЛой с пересыщенным паром,— в которой может происходить образование капелек на ионах. Подбирая температурный градиент нужной величины (примерно, 5—10 град/см), удается получить высоту этого слоя, чувствительного к ионизации на ионах в 50—70 мм и более. Диффузионная камера является камерой непрерывного действия когда бы ни попала заряженная частица в рабочий объем камеры, она всегда создает видимый след. [c.49]

На рисунке 12 изображена схема одной из конструкций диф4>у-зионной камеры. Камера представляет собой герметически замкнутый сосуд цилиндрической формы. Этот сосуд может быть заполнен любым газом, употребляемым в камерах Вильсона. Боковая цилиндрическая стенка изготовляется из стекла. Вверху со стенками соединяется металлическое кольцо с желобком, заполняемым метиловым или этиловым спиртом, который служит источником пара. Выше кольца размещено верхнее плоское стекло, закрывающее [c.49]

Пузырьковая камера. Существенным недостатком камеры Вильсона и диффузионной камеры является малая плотность и малая тормозная способность их рабочего вещества.. Назревшая необходимость создания трекового прибора с большой тормозной способностью была успешно решена в 1952 г. Д. Глезером (США). Прибор, нолучивший название пузырьковой камеры, представляет собой сосуд, наполненный специально подобранной прозрачной перегретой жидкостью. Заряженная частица, пролетающая через камеру, вызывает резкое вскипание перегретой жидкости вдоль своего следа, и путь частицы отмечается цепочкой пузырьков пара. [c.50]

Для регистрации прохождения новых заряженных частиц камера должна быть подготовлена к следующему рабочему циклу. Длительность рабочего цикла пузырьковой камеры составляет 4—10 сек. Отношение полезного (чувствительного) времени к общей продолжительности цикла для пузырьковой камеры меньше, чем для диффузионной камеры, но больше, чем для камеры Вильсона. Снимки, сделанные с помощью пузырьковой камеры, являются более четкими по сравнению со снимками в вильсоновских камерах (см. вкл.). Благодаря высокой плотности рабочего вещества весь след частицы в большинстве случаев укладывается в поле зрения. [c.50]

За последние годы стали использоваться фотоэмульсии без стеклянной или целлулоидной основы (подложки). Снятые с фотопластинок эмульсионные слои накладываются стопкой непосредственно друг на друга или на пластинки из исследуемых материалов. Стопки нужной толщины помещаются в светонепроницаемую камеру, подвергаются облучению 4a TruaviH и последующему проявлению. Такие стопки (эмульсионные камеры) позволяют проследить за судьбой различных частиц на глубине до нескольких сантиметров. А это очень много, так как 1 см фотоэмульсии по своей эффективной толщине эквивалентен 20 м воздуха. Следовательно, литровый объем фотоэмульсионной камеры равноценен 8-10 ju воздуха (рабочего объема) в камере Вильсона, при начальном давлении в 1 атм. [c.52]

Первая попытка оценить массу нейтрона была сделана в 1932 г. Чедвиком при открытии нейтрона. В опытах Чедвика (и в опытах супругов Жолио-Кюри) потоком а-частиц бомбардировалась берил-лиевая мишень (рис. 17), при этом она испускала проникающее излучение (нейтроны). Если на пути этого излучения помещалась ионизационная камера или камера Вильсона, основным наполняющим газом которой являлся водород или азот, то в этих газах при прохождении излучения наблюдались ядра отдачи. Например, наблюдались протоны отдачи с пробегом до 26 см. Чедвик предположил (и это оказалось правильным), что излучение, исходящее от бериллия, представляет собой поток электрически незарял<енных частиц — нейтронов. [c.60]

Для того чтобы решить, какое же из этих объяснений является прави , ьным, Андерсоном был проведен с. [едующий опыт. В камеру Вильсона была помещена расположенная горизонтально свинцовая пластинка толщиной 6 мм (см. вкл.). Проходя через свинцовую пластинку, космическая частица теряла часть своей энергии (импульса) и радиус кривизны трека становился меньше. На фотографии видно, что импульс частицы (р еВг) до вхождения в пластинку был 63, а гюсле прохождения пластинки — [c.74]

Открытие ] .-мезонов (а-частиц). Продолжая исследовать космические лучи методом камеры Вильсона, К- Андерсон и С. Неддер-мейер в 1937—1938 гг. получили фотографии треков заряженных частиц с массой около 200 т . Так как масса обнаруженной частицы больше массы электрона т,.. но меньше массы протона Шр, то частица была названа мезоном (це стоС — средний). Для отличия от других мезонов позднее эта частица была названа ц-мезо-н о м или мюоном. [c.74]

Анализ электронов отдачи, возникающих в эффекте Комптона, может производиться, например, при помощи камеры Вильсона с магнитным полем. Этот метод был впервые предложен в 1927 г. советским физиком Д. В. Скобельцыным и в свое время сыграл очень большую роль при экспериментальном изучении эффекта Комптона и фотоэффекта. Однако из-за малой разрешающей способности и невысокой статистической точности этот метод анализа комптоновских электронов сейчас применяется редко (хотя для других задач камеры с магнитным полем используются очень широко). [c.168]

Наиболее наглядное и убедительное доказательство того, что при взаимодействии а-частицы с ядром азота происходит ядер-ная реакция описанного выше вида, было дано в 1923 г. Блекеттом, который с помощью камеры Вильсона получил фотографию расщепления ядра азота а-частицей. На фотографии отчетливо видны следы первичной а-частицы, вылетающего протона и образующегося ядра. Расчет массы ядра, выполненный с учетом законов сохранения энергии и импульса, дал значение 16,72 0,42 а. е. м. [c.441]

Именно таким является механизм поглощения мягкой компоненты космических лучей. Что касается жесткой компоненты, то слабое поглощение ее свинцом заставляет приписать соответствующим частицам массу, существенно превышающую массу электрона. Дальнейшие исследования показали, что этими частицами не могут быть протоны (или только протоны). Такое заключение было сделано на основании результатов опыта Андерсона и Неддермейера, выполненного с помощью методики, впервые предложенной советским ученым Д. В. Скобельцыным и заключающейся в использовании камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле. Эта методика позволяет видеть следы заряженных частиц и определять их массу и знак заряда. Применение методики Скобельцына для исследования космических лучей привело к выводу, что жесткая компонента наполовину состоит из отрицательных частиц, т. е. во всяком случае содержит частицы, отличные от протонов. [c.552]

В 1938 г., продолжая опыты с камерой Вильсона, Андерсон и Неддермейер получили фотографию траектории заряженной частицы с массой около 200 те. Так как обнаруженная частица имеет массу, промежуточную между массой электрона и протона, то она была названа мезоном. Впоследствии для отличия от других мезонов частица с массой около 200 гпе была названа )д,-мезо-ном (мюоном). Современное значение массы ц-мезона 207 те. [c.552]

Другим очень важным трековым детектором является изобретенная Глезером (1952 г.) пузырьковая камера. Принцип действия пузырьковой камеры сходен с принципом действия камеры Вильсона. Как известно, в камере Вильсона используется свойство пересыщенного пара конденсироваться в виде мельчайш их капелек жидкости на пути прохождения заряженной частицы. В пузырьковой камере используется свойство перегретой жидкости образовывать на пути заряженной частицы пузырьки пара. [c.591]

Пузырьковая камера имеет преимущества перед другими трековыми детекторами. Как известно, наиболее существенными недостатками камеры Вильсона являются малая плотность рабочего вещества (и связанная с ней низкая тормозная способность) и большая длительность рабочего цикла (порядка минуты). Фо-тоэмульсионная камера не имеет этих недостатков, но зато у нее есть другие. Эмульсионные камеры не могут быть сделаны большими. Кроме того, процесс обработки событий, зарегистрированных в эмульсии, очень сложен и плохо поддается автоматизации. [c.592]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...