Искровая камера
На сегодняшний день искровая камера - устаревший детектор частиц . Искровые камеры использовались в физике элементарных частиц и в гамма-астрономии .
Искровые камеры u. а. подходит для обнаружения мюонов (вторичных частиц космического излучения ).
Структура и функционал
Несколько параллельных электропроводящих пластин закреплены в оптически прозрачной камере. К пластинам поочередно прикладываются два полюса высокого напряжения около 20 кВ. Камера заполнена инертным газом, который изначально электрически нейтрален. Таким образом, пластины изолированы друг от друга, ток не течет.
Проникающая электрически заряженная частица отделяет электроны от атомов по своей траектории , оставляя за собой ионизационный след. Образовавшиеся ионы ускоряются под действием приложенного напряжения, вызывая дальнейшие носители заряда, как лавину ( ударная ионизация ). Наконец между соседними пластинами прыгает искра . Искровой разряд происходит точно по треку ионизации, то есть траектории. Путь частицы можно наблюдать через несколько пластин, если через них проходит частица. Так обстоит дело, например, с мюонами вторичных космических лучей .
Чувствительность срабатывания можно регулировать с помощью высокого напряжения.
Обычно высокое напряжение в искровой камере прикладывается только тогда, когда через нее пролетает частица. Это достигается путем прикрепления детекторов частиц ( сцинтилляционных детекторов или счетных трубок Гейгера-Мюллера ) перед камерой и позади нее , одновременный отклик которых указывает на прохождение частицы. Для этого они подключаются к схеме совпадений , запускающей генерацию импульса высокого напряжения. Импульс высокого напряжения создает электрическое поле между пластинами так быстро, что ионизационная дорожка все еще присутствует, а разряд направляется вдоль дорожки. Это включение источника высокого напряжения имеет то преимущество, что не происходит самопроизвольных разрядов, и высокое напряжение не требует регулировки. Запуск может, например, Б. осуществляется переключающим разрядником, который соединяет заряженный конденсатор с пластинами.
Цвет разряда зависит от наполнения инертным газом.
Сегодня (2020 г.) искровые камеры практически не нужны в исследованиях. В основном они используются в демонстрационных целях.
литература
Л. Гриффитс, Ч. Р. Симомс, Б. Захаров: Определение импульсов частиц в искровой камере и счетные эксперименты. Публикация ЦЕРН, ЦЕРН, 1966 г.