Дыфузійная камера

Дыфузійная камера — прыбор, у якім можна назіраць бачныя сляды (трэкі) зараджаных часціц. Як і ў камеры Вільсана, трэкі ў дыфузійнай камеры ствараюцца кроплямі вадкасці ў перанасычаным пары, а цэнтрамі кандэнсацыі з’яўляюцца іоны, якія ўтвараюцца ўздоўж траекторыі зараджанай часціцы. Перанасычэнне газу ў дыфузійнай камеры дасягаецца за кошт бесперапыннага патоку пара ад больш гарачай паверхні ў вечка камеры да халоднай паверхні каля яе дна. У адрозненне ад камеры Вільсана, у дыфузійнай камеры перанасычэнне існуе пастаянна, таму дыфузійная камера адчувальная да іанізаваных часціц бесперапынна. Дыфузійная камера ўпершыню ажыццёўлена амерыканскім фізікам А. Лангсдорфам у 1936 годзе.

Прынцып дзеяння

Металічнае дно камеры, якое запоўнена газам, астуджаецца цвёрдай вуглекіслатой да тэмпературы — 60—70 ° С. У выніку цеплаправоднасці газу і канвектыўнага цеплаабмену паміж газам і сценкамі камеры ў камеры усталёўваецца вялікі перапад тэмпературы па вышыні. Верхняя частка камеры запаўняецца парамі метылавага спірту з пругкасцю, блізкай да насычэння (пры тэмпературы ад 10 да 20 ° С). Пары спірту дыфундыруюць уніз і кандэнсуюцца на дне камеры. т. я. тэмпература газу ў вобласці, прылеглай да дна камеры, значна ніжэй, чым тэмпература ў вечка, знізу ўтвараецца пласт з перанасычаным парамі спірту, у якім фармуюцца трэкі часціц. Вышыня адчувальнага да іанізавальных часціц пласта ў дыфузійнай камеры дасягае 50-70 мм. Выразныя сляды часціц у дыфузійнай камеры ўтвараюцца пры тэмпературных перападах у адчувальным пласце ~ 50—10 град/см.

Дыфузійныя камеры высокага ціску напаўняюць вадародам да 3-4 Мн/м² (30-40 атм.) і геліем да 20 Мн/м² (20 атм.). Яны ўжываюцца для вывучэння працэсаў узаемадзеяння часціц высокай энергіі з ядрамі вадароду, дэйтэрыя і гелія. Змяшчаючы дыфузійную камеру ў магнітнае поле (~ 10-20000 э), можна з вялікай дакладнасцю вымяраць імпульсы часціц. З дапамогай дыфузійнай камеры было даследавана ўтварэнне пі-мезонаў пры сутыкненнях пратонаў, нейтронаў і іншых часціц з ядрамі вадароду і гелія; назіралася парнае нараджэнне лямбда-гіперыёна з К-мезонамі пры сутыкненнях p-мезонаў з пратонамі і інш.