غرفة فقاقيع

غرفة فقاقيع بالهيدروجين السائل وترى فيها مسارات بعض الجسيمات المشحونة.

غرفة فقاقيع في فيزياء الجسيمات (بالإنجليزية: Bubble Chamber)هي جهاز لاكتشاف الجسيمات الأولية حيث تظهر مسارات الجسيمات ذات الشحنة مثل الهادرونات . كما يعمل الوسط السائل الممتلئة به الغرفة كهدف لتصادم الجسيمات . وطريقة عمل غرفة الفقاقيع تشبه طريقة الغرفة السحابية.

اخترع تلك الغرفة الفيزيائي دونالد جلاسر وحاز بهذا الاختراع على جائزة نوبل للفيزياء عام 1952 .

طريقة عملها

تركيب غرفة الفقاقيع

ملف:Blasenkammer.svg

طريقة عمل غرفة الفقاقيع.

تملأ غرفة الفقاقيع عادة بالهيدروجين السائل ، ويمكن أن يستبدل هذا ب الكريبتون أو الكزينون Xenon، ويمثل هذا الوسط الهدف الذي تتفاعل معه الجسيم المرغوب دراسته . وقد يُسلط فيض الجسيمات على الغرفة من معجل للجسيمات.

ولتجهيز الغرفة للقياس يخفض الضغط في الغرفة بحيث تصبح درجة حرارة الهيدروجين إعلى قليلا عن درجة غليانه . وعند دخول جسيم مشحون في الغرفة فهو يؤين ذرات الهيدروجين عل طول مساره ، وتكون تلك الأيونات بمثابة أنوية لتكوُن الفقاقيع ، التس يمكن ر}يتها على طول مسار الجسيم .

وبعد نحو 1ه ثوان من مرور الجسيمات المشحونة في غرفة الفقاقيع يلتقط لها عدة صور سريعة عن طريق تسليط انبضات الكاميرا الضوئية (الفلاش) وذلك من زوايا مختلفة بحيث يتكون من الصور المتعددة صورا مجسمة لتحديد مسارات الجسيمات فيها بالضبط . وبعد ذلك يُرفع الضغط ثانيا في غرفة الفقاقيع لكي تبدأ دورة جديدة للقياس . وتستغرق مثل تلك الدورة نحو 1/10 من الثانية حتى تعود غرفة الفقاقيع إلى حالتها الأصلية وتختفي المسارات استعدادا لدورة جديدة .

ويحيط بغرفة الفقاقيع في العادة مجال مغناطيسي متساوي بحيث تنحرف تحت تأثيره الجسيمات المهتلفة الشحنة في اتجاه مضاد ، طبقا لقانون لورينس ، فيرسم كل جسيم مسارا مقوسا ، يتناسب نصف قطر انحنائه تناسبا طرديا مع سرعة و كتلة الجسيم .

استخداماتها

بمعرفة منحنى مسار الجسيم يمكن حساب النسبة بين كتلة الجسيم و شحنته ، كما يمكن بها تحديد عمر النصف للجسيمات التي تتحلل سريعا .

وتستخدم غرفة الفقاقيع ليس فقط كعداد للجسيمات بل تعمل أيضا كهدف تصوب إليه الجسيمات للتتفاعل مع ذرات السائل الموجود في الغرفة . أي يمكن دراسة تفاعلات نووية بين جسيم معين مع مختلف مواد مختلفة تملأ بها الغرفة في حالتها السائلة . وبحسب نوع السائل الموجود في غرفة الفقاقيع والجسيم المتفاعل معه يمكن أن تنتج جسيمات جديدة مثل الميزونات و باريونات ثقيلة أو ميونات وتتحلل بدورها خلال مسارها في السائل.

وعن طريق دراسة تحلل نواتج التفاعل بين الجسيم الخارجي والسائل فيمكن استخلاص معلومات أكثر ، مثل العزم المغزلي و التماثل parity للجسيم المتحلل .

وصلات خارجية

"A step-by-step tutorial on how to read bubble chamber pictures". CERN.

غرفة فقاقيع

محتويات

طريقة عملها

استخداماتها

وصلات خارجية

اقرأ أيضا

قائمة التصفح

غرفة فقاقيع

طريقة عملها

استخداماتها

وصلات خارجية

اقرأ أيضا

قائمة التصفح

بحث