Pufak kamerasi

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Navigatsiya qismiga oʻtish Qidirish qismiga oʻtish
Fermilab ishlatilmagan 15 feet (4.57 m) pufakchali kamera
John Woodning 1.5 inches (3.8 cm) suyuq vodorod pufak kamerasidagi ilk izlar, 1954-yil.

Pufak kamerasi — bu oʻta qizitilgan shaffof suyuqlik (koʻpincha suyuq vodorod) bilan toʻldirilgan idish boʻlib, u orqali harakatlanadigan elektr zaryadlangan zarralarni aniqlash uchun ishlatiladi. U 1952-yilda Donald A. Glaser tomonidan ixtiro qilingan [1], buning uchun u 1960-yilda fizika boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻlgan[2]. Taxminlarga koʻra, Glaser bir stakan pivo ichidagi pufakchalardan ilhomlangan; ammo, 2006-yilgi nutqida u bu voqeani rad etdi, garchi pivo pufak kamerasi uchun ilhom manbai boʻlmasa-da, u dastlabki prototiplarni toʻldirish uchun pivo yordamida tajribalar oʻtkazganligini aytdi[3].

Pufak kameralar avvallari keng qoʻllanilgan boʻlsa-da, endi ular asosan simli kameralar, uchqun kameralari, drift kameralari va kremniy detektorlari bilan almashtirildi. Mashhur pufak kameralari orasida Katta Yevropa pufak kamerasi (BEBC) va Gargamelle mavjud.

Ishlash prinsipi[tahrir | manbasini tahrirlash]

CERN dan pufak kamerasi yozuvlari
Pufak kamerasi

Pufak kamerasi bulut kamerasiga oʻxshaydi, ham dasturda, ham asosiy printsipda. Odatda, katta silindrni qaynash nuqtasi ostida qizdirilgan suyuqlik bilan toʻldirish orqali amalga oshiriladi. Zarrachalar kameraga kirganda, porshen birdan bosimini pasaytiradi va suyuqlik oʻta qizib ketgan, metastabil fazaga kiradi. Zaryadlangan zarralar ionlanish yoʻlini hosil qiladi, uning atrofida suyuqlik bugʻlanadi va mikroskopik pufakchalar hosil qiladi. Yoʻl atrofidagi pufaklar zichligi zarrachaning energiya yoʻqotilishiga proportsional boʻladi.

Pufakchalar kameraning kengayishi bilan koʻrish yoki suratga olish uchun yetarlicha katta boʻlgunga qadar kattalashadi. Uning atrofida bir nechta kameralar oʻrnatilgan boʻlib, ular hodisaning uch oʻlchamli tasvirini olish imkonini beradi. Bir necha mikrometr (mkm) gacha boʻlgan oʻlchamlari boʻlgan pufak kameralari mavjud va ishlatiladi.

Koʻpincha butun kameraga doimiy magnit maydon bilan taʼsir qilish foydalidir. U zaryadlangan zarrachalarga Lorents kuchi orqali taʼsir qiladi va ularni radiuslari zarrachalarning zaryad-massa nisbati va ularning tezligi bilan belgilanadigan spiral yoʻllarda harakatlanishiga olib keladi. Barcha maʼlum, zaryadlangan, uzoq umr koʻrgan subatomik zarrachalarning zaryadining kattaligi elektronniki bilan bir xil boʻlganligi sababli, ularning egrilik radiusi impulslariga mutanosib boʻlishi kerak. Shunday qilib, zarrachaning egrilik radiusini oʻlchash orqali uning impuls momentini aniqlash mumkin.

Muhim kashfiyotlar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Pufak kamerasi tomonidan amalga oshirilgan muhim kashfiyotlar qatoriga 1973-yilda Gargamelda kuchsiz neytral tokning [4] ochilishi kiradi, bu elektrozaif nazariyaning asosliligini oʻrnatdi va 1983-yilda W va Z bozonlarining ochilishiga olib keldi (UA1 va UA2 tajribalarida). Yaqinda pufak kameralari kuchsiz oʻzaro taʼsir qiluvchi massiv zarralar (WIMP) boʻyicha tadqiqotlarda SIMPLE, COUPP, PICASSO va yaqinda PICO da qoʻllanildi[5][6][7].

Kamchiliklari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Pufak kameralari tarixda juda muvaffaqiyatli boʻlgan boʻlsa-da, ular turli sabablarga koʻra zamonaviy juda yuqori energiyali tajribalarda quyidagi cheklangan sohada qoʻllaniladi:

  • Uch oʻlchovli elektron maʼlumotlardan koʻra fotografik oʻqishga boʻlgan ehtiyoj uni kamroq qulay qiladi, ayniqsa qayta oʻrnatilishi, takrorlanishi va koʻp marta tahlil qilinishi kerak boʻlgan tajribalarda.
  • Tajriba oʻtkazish uchun oʻta qizib ketgan faza toʻqnashuvning aniq momentida tayyor boʻlish kerak, bu esa qisqa muddatli zarrachalarni aniqlashni qiyinlashtiradi.
  • Pufak kameralari yuqori energiyali toʻqnashuvlarni tahlil qilish uchun yetarlicha katta yoki massiv emas, bu yerda barcha mahsulotlar detektor ichida boʻlishi kerak.
  • Yuqori energiyali zarralar nisbatan kichik kamerada aniq oʻlchash uchun juda katta yoʻl radiusiga ega boʻlishi mumkin, bu esa impulsni aniq baholashga xalaqit beradi.

Ushbu muammolar tufayli pufak kameralari asosan simli kameralar bilan almashtirildi, bu esa bir vaqtning oʻzida zarrachalar energiyasini oʻlchash imkonini beradi. Bundan tashqari yana bir muqobil texnika — uchqun kamerasi.

Shuningdek qarang[tahrir | manbasini tahrirlash]

Manbalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

  1. Donald A. Glaser (1952). "Some Effects of Ionizing Radiation on the Formation of Bubbles in Liquids". Physical Review 87 (4): 665. doi:10.1103/PhysRev.87.665. 
  2. „The Nobel Prize in Physics 1960“. The Nobel Foundation. Qaraldi: 3-oktabr 2009-yil.
  3. Anne Pinckard. „Front Seat to History: Summer Lecture Series Kicks Off – Invention and History of the Bubble Chamber“. Berkeley Lab View Archive. Lawrence Berkeley National Laboratory (21-iyul 2006-yil). Qaraldi: 3-oktabr 2009-yil.
  4. „1973: Neutral currents are revealed“. CERN. 16-noyabr 2010-yilda asl nusxadan arxivlandi. Qaraldi: 3-oktabr 2009-yil.
  5. „COUPP experiment – E961“. COUPP. Qaraldi: 3-oktabr 2009-yil.
  6. „The PICASSO experiment“. PICASSO. Qaraldi: 3-oktabr 2009-yil.
  7. „The PICO experiment“. PICO. Qaraldi: 22-fevral 2016-yil.

Havolalar[tahrir | manbasini tahrirlash]