Detektory śladowe
Umożliwiają one
obserwację wizualną (lub rejestrację fotograficzną) śladów torów cząstek
naładowanych.
1. Klisze jądrowe to najwcześniej zastosowany detektor śladowy, w
którym obserwuje się skutki jonizacji wywołanej przez cząstkę naładowaną w emulsji
fotograficznej o nieco zmodyfikowanym składzie chemicznym (zwiększona zawartość AgBr) w porównaniu z emulsjami zwykłymi. Wywołanie i utrwalenie kliszy jądrowej uwidacznia
ślad cząstki w postaci ścieżki utworzonej z ziaren kryształków srebra.
2. Komora Wilsona jest detektorem, w którym znalazło zastosowanie
zjawisko kondensacji pary przegrzanej na zarodkach kondensacji. Podczas nagłego
rozprężania gazu zachodzi kondensacja pary na jonach wywołanych przez przebiegającą
cząstkę naładowaną. W wyniku rozprężania gazu tuż po przejściu czastki
jonizującej, a następnie sfotografowaniu komory otrzymuje się obraz "ścieżki
jonowej" w postaci ścieżki kropelek skondensowanej pary. Ścieżka taka stanowi
ślad toru cząstki naładowanej odpowiedzialnej za zachodzącą w komorze jonizację.
3. Komora pęcherzykowa działa w oparciu o zjawisko lokalnego parowania (tworzenia się pęcherzyków pary) cieczy przegrzanej w obszarach, w których wskutek
przejścia przez ciecz cząstki jonizującej wytworzone zostały pary jonów. Gwałtowne
powiększenie objętości komory w odpowiednim czasie po przejściu cząstki jonizującej
pozwala na otrzymanie ścieżki pęcherzyków pary odtwarzającej tor cząstki. Obecnie
stosowane są komory pęcherzykowe napełnione wodorem, deuterem, helem oraz ciężkimi
cieczami, jak propan, mieszanina freonów lub ksenon w stanie ciekłym. Stosuje się
również komory pęcherzykowe, w których część objętości wypełniona jest np.
ciekłym wodorem, a pozostała część ciężką cieczą. Pozwala to badać
oddziaływania cząstek padających z protonami oraz rejestrować powstałe w
oddziaływaniu fotony w ciężkiej cieczy, gdzie prawdopodobieństwo konwersji fotonu na
parę elektron-pozyton jest duże.
4. Komora iskrowa stanowi układ oddzielonych warstwami gazu
równoległych elektrod, między którymi wytworzono różnicę potencjału. Jonizacja
wywołana w gazie przejściem cząstki naładowanej zapoczątkowuje wyładowania iskrowe
między elektrodami, przy czym lokalizacja iskier odpowiada miejscom przejścia cząstki
przez warstwę gazową. Iskry mogą być fotografowane bądź rejestrowane za pomocą
odpowiednich układów rejestrujących przestrzenny rozkład efektów związanych z
przebiciem elektrycznym (np. komory akustyczne - z rejestracją efektów akustycznych) towarzyszących przeskokowi iskry. Wydajność komór iskrowych zależy od kierunku toru
cząstki (najbardziej wydajna jest rejestracja cząstek biegnących w kierunku
prostopadłym do elektrod).
|