Методи реєстрації заряджених частинок

Прилади, які використовуються в ядерній фізиці, призначені для знаходження й ідентифікації заряджених частинок. В основі дії всіх приладів лежить загальний принцип: заряджені частинки, потрапляючи в прилад, пролітають через речовину, при цьому можуть викликати збудження атомів, їх іонізацію.

Перший детектор елементарних частинок – спінтарископ Крукса, оснований на сцинтиляційному методі, з’явився в 1903 році. Він дозволяв зареєструвати наявність зарядженої частинки.

Йому на зміну в 1908 році прийшов газорозрядний лічильник. Німецький фізик Гейгер використовував для рахунку заряджених частинок газовий розряд (виникнення іскри розряду в газі при проходженні частинки). Цей лічильник реєстрував альфа-випромінювання радіоактивних елементів. Пізніше, у 1913 році Гейгер разом з іншим ученим Мюллером удосконалив свій прилад, який тепер працював у сфері самостійного розряду. Газорозрядні лічильники дозволяють лише реєструвати факт проходження через них частинок і визначити деякі їхні характеристики.

Важливу роль у ядерних дослідженнях відіграють прилади, які дозволяють зафіксувати трек (слід) зарядженої частинки.

У 1912 році шотландський учений Вільсон створив новий прилад для реєстрації частинок – туманну камеру. Її дія основана на конденсації перенасиченої пари на іонах з утворенням крапель води. Слід частинки видимий, і його можна сфотографувати.

Інший трековий прилад з’явився у 1952 році. Американський учений Глейзер створив бульбашкову камеру, в якій частинки рухаються в перегрітій рідині і при цьому утворюються бульбашки пари.

Для реєстрації частинок використовують ще один метод – метод товстошарових емульсій, в якому фотографуються заряджені частинки.

Усі сучасні реєстрації ядерних частинок можна розбити на дві групи:

1. лічильні методи, основані на використанні приладів, які рахують число частинок того чи іншого типу.

2. трекові методи, які дозволяють відтворювати слід частинки.