泡箱


Bubble_chamber

バブルチャンバはを充填した容器である過熱 透明な 液体(最も頻繁に液体水素)を検出するために使用される帯電それを通って移動する粒子。それはによって1952年に発明されたドナルド・グレーザー、彼は1960年授与されたためにノーベル物理学賞を。おそらく、Glaserはグラスビールの泡に触発されました。しかし、2006年の講演で、彼はこの話に反論しましたが、ビールは泡箱のインスピレーションではなかったものの、初期のプロトタイプを埋めるためにビールを使用した実験を行ったと述べました。
Fermilabの使われなくなった15フィート(4.57 m)の泡箱
ジョンウッドの1.5インチ(3.8 cm)の
液体水素泡箱で1954年に観測された最初のトラック 泡箱は過去に広く使用されていましたが、現在ではほとんどがワイヤーチャンバー、スパークチャンバー、ドリフトチャンバー、シリコン検出器に取って代わられています。注目すべき泡箱には、Big European Bubble Chamber(BEBC)とGargamelleが

コンテンツ
1 機能と使用法
1.1 注目すべき発見
2 欠点
3 例
4 参考文献
5 外部リンク

機能と使用法
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  CERNからの泡箱録音
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  泡箱
泡箱は、用途と基本原理の両方において、霧箱に似ています。それは通常、大きなシリンダーにその沸点のすぐ下まで加熱された液体を充填することによって作られます。粒子がチャンバーに入ると、ピストンが突然圧力を下げ、液体は過熱された準安定相に入ります。荷電粒子はイオン化トラックを作成し、その周りで液体が蒸発して、微細な気泡を形成します。トラック周辺の気泡密度は、粒子のエネルギー損失に比例します。
気泡は、チャンバーが拡張するにつれて、見たり写真を撮ったりするのに十分な大きさになるまでサイズが大きくなります。その周りに複数のカメラが取り付けられており、イベントの3次元画像をキャプチャできます。数マイクロメートル(μm)までの解像度の泡箱が操作されています。
チャンバー全体を一定の磁場にさらすと便利なことがよくローレンツ力を介して荷電粒子に作用し、粒子の電荷対質量比とその速度によって半径が決定されるらせん状の経路を移動します。すべての既知の帯電した長寿命の亜原子粒子の電荷の大きさは電子の電荷の大きさと同じであるため、それらの曲率半径はそれらの運動量に比例する必要がしたがって、粒子の曲率半径を測定することにより、その運動量を決定することができます。

注目すべき発見
バブル室によって行われた注目すべき発見は、発見含む弱い中性電流でGargamelle 1973年、の健全確立電弱理論の発見につながったウィークボソン(AT 1983年UA1とUA2実験) 。最近、泡箱は、SIMPLE、COUPP、PICASSO、そして最近ではPICOで、弱く相互作用する質量粒子(WIMP)の研究に使用されています。

欠点
泡箱は過去に非常に成功しましたが、さまざまな理由から、現代​​の非常に高エネルギーの実験では使用が制限されています。
3次元の電子データではなく写真の読み取りが必要なため、特にリセット、繰り返し、何度も分析する必要のある実験では、利便性が低下します。
過熱相は衝突の正確な瞬間に準備ができている必要があり、これは短命の粒子の検出を複雑にします。
泡箱は、すべての製品が検出器内に含まれている必要がある高エネルギー衝突を分析するのに十分な大きさでも大規模でもありません。
高エネルギー粒子は、比較的小さなチャンバーで正確に測定するには大きすぎる経路半径を持っている可能性があり、それによって運動量の正確な推定を妨げる。
これらの問題により、泡箱は主にワイヤーチャンバーに置き換えられ、粒子エネルギーを同時に測定できるようになりました。別の代替技術はスパークチャンバーです。


30cmバブルチャンバー(CERN)
81cmのサクレイ泡箱
2 mバブルチャンバー(CERN)
ベルンの無限の泡箱
ベバトロン、液体水素泡箱を備えた粒子加速器
大きなヨーロッパのバブルチャンバー
ホログラフィックレクサンバブルチャンバー
ガーガメル、1970年から1979年の間にCERNで運用された重い液体泡箱。
LExan泡箱
PICO、暗黒物質を探す液体フレオン泡箱
SNOLAB

参考文献
^ ドナルドA.グレイザー(1952年)。「液体中の気泡の形成に対する電離放射線のいくつかの影響」。フィジカルレビュー。87(4):665 Bibcode:1952PhRv … 87..665G。土井:10.1103 /PhysRev.87.665。
^ 「1960年のノーベル物理学賞」。ノーベル財団。
^ アンピンカード「歴史の最前線:夏の講義シリーズのキックオフ–泡箱の発明と歴史」。バークレーラボビューアーカイブ。ローレンスバークレー国立研究所。
^ 「1973年:中性カレントが明らかにされた」。CERN。
^ 「COUPP実験–E961」。COUPP 。
^ 「PICASSO実験」。PICASSO 。
^ 「PICO実験」。PICO 。

外部リンク
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 コモンズの泡箱に関連するメディア
「泡箱の写真の読み方に関するステップバイステップのチュートリアル」。CERN。
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