Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
раны, отделяющие жидкость от газа, с помощью к-рого производятся расширение и сжатие.
Др. особенность состоит в соотношении показателей преломления жидкости и пара. У криогенных П. к. овв близки. Это обусловливает узкую направленность света, рассеянного пузырьком. Фотографирование производится во встречном световом потоке. Широкие пучки света, освещающие рабочий объём П. к., сходятся в фокусе, смещённом в сторону от фотогр. объективов. Для формирования встречных пучков 'используются линзы, растры, толстые сферич. зеркала, зеркала с чередующимися тёмными полосами (для гашения минных изображений), отражат. системы из мелких стеклянных шариков («скотчлайт»).
У тяжёлых жидностей различие в показателях преломления велико и световой пучок рассеивается на большие углы. Источник света прн этом может располагаться под углом 90° к оси фотографирования.
Регистрация треков. Для стереофотографирования следов частиц в больших П. к. применяют неск. фотокамер и разл. оптич. системы, иапр. объективы типа «рыбий глаз» (рнс. 4). Передняя сферич. линза объектива выполняет ф-ции окна, выдерживающего давление жидкости. Вокруг объектива размещают кольцевую импульсную лампу. «Скотчлайт* наклеивается иа донную часть корпуса камеры и головку поршня. После вспышки импульсной лампы свет отражается «скотчлайтом» обратно к источнику. Свет, рассеянный пузырьком, падает нормально на сферич. линзу объектива беа преломления на границе жидкость — стекло. Для получения изображения пузырька, образовавшегося в ниж. части фотографируемого объёма, он должен вырасти до диаметра ~ 0,5 мм. У водородных камер размер пузырьков изменяется во времени: г = OAVt (* в мс, г в мм). Высокая скорость
роста пузырьков по сраьнению со скоростью нх всплывания исключает искажение треков.
Ошибки измерении пространственных координат пузырька для большинства П. к.: Az и Ду равны 0,1 мм,
Az = 0,3—1,5 мм. П. к. с малой глубиной фотографирования и небольшим уменьшением изображения пузырькового следа позволяют фотографировать пузырьки диаметром < 100 мкм. Такие системы реализуются в быстроциклирующих П. н., используемых в гибридных установках, как мишень и детектор вершин распада короткоживущих частиц вбливи точки взаимодействия. Импульсы и др. характеристики частиц определяются магн. спектрометром (см. Комбинированные системы детекторов). В большой водородной П. к. FNAL ранняя стадия начала роста пузырьков осуществляется голографич. методом с помощью лазерного пучка через а 1 мс после прохождения частиц. Это обеспечивает регистрацию пузырьков с г — 100 мкм. Далее, через
10 мс, когда пузырьки вырастают до диаметра ~0,5 мм, производится обычное фотографирование.
При обработке обычных фотографий с этой камеры, когда возникает потребность в обзоре области вблизи точки взаимодействия с целью поиска короткоживущих частиц, привлекается голография.
Пространственное разрешение П. к. определяется масштабом фотографирования, разрешающей способностью -объективов и плёнки, относит, отверстием объективов (прн фотографировании больших глубин с малого расстояния), мощностью источника света и его монохроматичностью, стереоскопич. углом, определяемым базой (расстоянием между оптич. осями фотографирования) и высотой. Требуется знание оптич. констант П. к., т. к. фотографирование производится через неск. разл, оптич. сред (стекло, жидкость, воздух). Голографич. метод регистрации позволяет получить изображение пузырьков в толстых слоях жидности при их размерах 10 мкм. Пространственное разрешение П. к. приближается к разрешению в ядерных фото< эмульсиях. і
Обработка результатов. Применение. Измерение координат точек на следах отоораиных событий осуществляется с помощью микроскопов, полуавтоматич. или автоматич. измерит, устройств. По спец. программам иа ЭВМ вычисляются геом. характеристики треков: углы вылета частиц, длины пробегов, импульсы, ошибки этих величин и т. д.
П. к. используются преимущественно в экспериментах на выведенных пучках заряженных и нейтральных частиц, получаемых иа ускорителях. В исследованиях космич. излучения ие применяются из-за отсутствия «памяти» [невозможность запуска рабочего цикла от проходящей частицы (см. Координатные детекторы)]. Нейтральные частицы регистрируются либо по продуктам взаимодействия с веществом в камере, либо по распадам на заряж. частицы.
Исследования, выполненные с помощью П. к., дали существ, вклад в изучение сильных и слабых взаимодействий. Были открыты антисигма*мии ус-гиперон (1960, Дубна), омега-минус-гиперои (1964, США), нейтральные токи (1973, ЦЕ PH) и др. Обнаружены и изучены многочисл. частицы — резонансы и т. д.
С появлением ускорителей на всё более высокие энергии, с реализацией экспериментов иа встречных пучках П. к. уступают место др. координатным детекторам. Однако небольшие быстрые П. к. (10—100 расширений в 1 с) используются в качестве мишеней и детекторов «вершин» событий, связанных с коротко-живущими частицами. При этом информацию о характеристиках частиц получают с помощью магн. спектрометров электронными методами.
